铝合金螺旋管焊接自动成型装置的研制(5)
（1） 针对螺旋管成型工艺，设计自动控制系统方案；
(2) 针对螺旋管成型工艺，重点构建图像采集摄像系统
目前铝合金螺旋管自动焊接主要技术被国外企业使用，这次较大厚度管材是试验性研究，为我国大型电力项目打下基础。
2 铝合金螺旋管焊接自动成型装置整体设计
人类在生产劳动中，创造出了各种各样的机械设备，如机床、汽车、起重机、运输机、缝纫机、洗衣机等。机械设备既能承担人力所不能或不便进行的工作，又较人工生产大大提高劳动生产率和产品质量，同时还便于集中进行社会化大生产。因此，生产的机械化和自动化已成为反映当今社会生产力发展水平的重要标志。机械设计本身的含义非常宽泛，不仅包含了对零、部件的设计、选用和必要的计算，而且更重要的是应该学会如何设计一个系统，包括系统总体方案的拟定和初步评价、系统总体参数的确定、系统各部分之间的协调和匹配、系统功能的合理配置等。机械设计的最终结果是以一定的结构形式表现出来的，按所设计的结构进行加工、装配，制造成最终的产品。所以，机械设计应满足作为产品的多方面要求，基本要求有功能、可靠性、工艺性、经济性和外观造型等方面的要求。因此，机械设备设计是一项综合性的技术工作。由于结构设计的错误或不合理，可能造成零部件不应有的失效，使机器达不到设计精度的要求，给装配和文修带来极大的不方便，所以在装置整体设计要整体考虑是装备整体配合良好。
2.1 铝合金螺旋管焊接自动成型装置设的功能要求及工作原理
铝合金板材由校平机校平后再通过刨边机把铝合金板材两边毛刺修理平整。之后通过卷边机卷制成螺旋管状的铝合金带材向一个方向作周向旋转，以双面TIG焊枪对铝合金带材外侧和内侧的接缝进行同时焊接，使铝合金螺旋管连接起来，并在图像采集摄像系统、参数采集系统监控的情况下实现良好的焊接质量。
2.2 铝合金螺旋管焊接自动成型装置外观及各部分功能
2.2.1 铝合金校平机
图2.1 铝合金校平机
板料在辊式校平机的交叉排列辊子之间通过，它的每一部分在超过它的材料屈服点的应力下，反复及反方向的多次弯曲，消除板料上的波状变形，使得从机器中出来的板料是平直的，或是只有均匀、轻微的曲度。在辊式校平中，辊轴的节距、直径和辊数是保证板材校平质量的重要条件。在强度允许的条件下，选用小直径辊轴、减少节距和增加辊数，可以加大板料拉力，使得板料往复变形的次数增加，从而提高校平质量。以上部分为对铝合金卷进行整平，为使在后续的焊接过程中使焊缝能准确对。
2.2.2 刨边机
图2.2 刨边机
作为螺旋焊管机组辅助设备的刨边机，其作用是将带铝合金边缘加工出一定角度的坡口和钝边，以利于在厚壁铝合金成型与焊接时提高带铝合金的稳定性。刨边机的刨削性质属被动型，与铣边机相比具有节能、安全等优点，目前在国内多家螺旋焊管厂的焊管机组上仍被广泛应用。华北石油钢管厂的螺焊管机组刨边机经过多年的现场应用，在提高带钢边缘刨削效果和刨刀使用寿命等方面取得了一定的经验和进展。刨边机的应用，大大改善了螺旋埋弧焊管的生产状况，它不仅弥补了圆盘剪的剪切质量缺陷，而且为钢管的焊接与成型提供了一个稳定的作业环境。实践证明：在线刨边机如能得到科学、恰当、有效的应用，其综合应用效果优于铣边机，在目前螺旋埋弧焊管制造条件下仍具有相当高的使用价值，值得进一步推广应用。 此部分对铝合金板材进行刨边处理使板材边缘平整，也就是在下一步卷板工序后能完整精确地对中，保证后续焊接质量。