擺動電弧CO2焊焊縫跟蹤精度的研究.pdf

1、隨著制造業(yè)的發(fā)展,用于焊接的鋼材產量達到了鋼材總產量的一半,為了提高生產效率、減輕工人勞動強度和保證焊接質量,焊接自動化已經成為焊接技術發(fā)展的趨勢,焊接機器人在實際生產中的應用也越來越廣泛。本論文通過對擺動CO2焊焊縫跟蹤精度的研究,對焊縫跟蹤技術的發(fā)展和焊接實際生產具有重要的指導意義。
　　首先,建立了擺動式電弧傳感器焊縫跟蹤系統(tǒng)平臺,介紹了整個跟蹤系統(tǒng)的構成,將構成系統(tǒng)的擺動電弧傳感器、機器人系統(tǒng)部分、焊接系統(tǒng)部分以及控制系統(tǒng)

2、部分分別進行了闡述,在擺動電弧的定位方面,采用了兩個電感式接近開關作為擺動電弧位置定位裝置,保證了電弧擺動信號與采樣信號的同步,實現了擺動焊接電弧的精確定位。
　　其次,在建立傳統(tǒng)電弧掃描焊縫的數學模型時,往往忽略熔敷鐵水等因素引起的焊件坡口形狀的變化,這些因素造成了對焊接電流的嚴重干擾和焊縫跟蹤精度較低的影響。針對這些情況,本文以CO2焊中常見的V型坡口為例,提出了將焊接過程中的熔池掃描線近似為二次拋物線的建模新思路,利用MAT

3、LAB軟件建立擺動電弧CO2焊掃描系統(tǒng)仿真模型,進行焊接電流仿真分析,并且將此模型的仿真結果與傳統(tǒng)模型的仿真結果,以及焊接過程中的實際焊接電流波形進行比較,實驗結果表明,文中模型具有更高的可靠性。
　　第三,通過分析現有的焊縫跟蹤算法,在應用最為廣泛的普通積分差值法的基礎上,提出了采用半周期去極值加權積分比較法進行焊縫跟蹤的新方法。為了減小熔敷鐵水對焊接電流的干擾作用,確定了信號的采樣區(qū)間,引入調整因子對電流采樣數據進行加權校正,

4、并通過試驗分析驗證了半周期去極值加權積分比較法提取焊縫偏差的有效性。
　　最后,闡述了焊縫跟蹤精度的概念,建立了采用焊縫截面三角形重心法作為焊縫跟蹤精度的評估體系,并通過試驗驗證了焊縫跟蹤精度評估體系的有效性。利用該評估體系對分別文中所數學模型和傳統(tǒng)數學模型下進行焊縫跟蹤的精度進行評估,并將兩者的評估結果進行對比分析,實驗結果表明采用文中建模方法,并通過半周期去極值加權積分比較法作為焊縫跟蹤算法進行焊縫跟蹤時的跟蹤精度更高,符合要