文档介绍：摘要需的外围电路、系统外部扩展电路以及执行机构的机械部分——焊接摆动器的设了不需要建立精确数学模型的控制策略——模糊控制作为系统的控制方法,为了为了提高灞;ず傅淖远剑疚难兄屏擞糜贑气体保护焊的电弧传感焊缝跟踪系统。通过对电弧传感器理论的研究,结合附幼陨熔滴过渡的特点,采用了对电弧电流信号进行离散积分求差值的方法来判别焊枪的偏移方向和偏移量,并在理论分析的基础上对电弧传感器的静态和动态物理模型进行了推导分析。为了满足系统精度和实时性的要求,实现良好的人机接口和丰富的软件资源,采用了主从式的控制结构。主机衔换选用机,从机位机愿咝阅苁中藕糯砥鱀为核心芯片,包括了组成钚∠低乘计。针对短路过渡的灞;ず腹叹哂蟹窍咝浴⒉蝗范ㄐ缘忍氐悖捎弥补常规模糊控制在控制性能上的不足,提出了改进的参数自调整模糊控制,并利用软件的仿真库对控制算法进行了仿真分析。在仿真结果的基础上,采用模块化的编程方法,完成了焊缝跟踪系统下位机软件的设计。以为开发平台编写了上位机软件,利用串口通信,将下位机的数据传送到上位机中加以显示和分析。最后,通过一系列焊接实验,验证了用于灞护焊的参数自调整模糊控制电弧传感焊缝跟踪系统的可行性和实用性。实验结果表明,本系统在绕ń悄诘暮阜旄傩Ч己谩关键词灞;ず电弧传感模糊控制焊接摆动器
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;ず妇哂猩矢摺⒔谀苄Ч灾⒖剐饽芰η俊⒊杀窘系偷优点,它广泛应用于农业机械、汽车工业、船舶制造业、压力容器、石油化工、海洋工程等方面,成为机械制造业中应用最广、发展潜力最大的焊接方法之一制造质量、数量的要求。因此,保证焊接产品质量的稳定性、提高生产效率、降低工人的劳动强度和改善劳动环境己成为现代焊接制造工艺发展亟待解决的问题。提高焊接过程的自动化、智能化程度是解决上述问题的主要途径,从世目前国内的大部分工厂在焊前准备过程中,普遍存在着坡口加工精度较低,工件摆放位置不固定造成的对中误差等问题。在焊接过程中也存在着多种随机干扰,如焊接电弧形状、电弧斑点运动等的无规律变化,焊枪运动过程中因焊工手动操作或运行机构稳定性引起的弧长、焊缝对中及焊接速度的变化等。由此,在实际焊接生产中,为了得到稳定的高质量焊接产品,必须在合理选用焊接条件和焊接参数之后,在焊接过程中采用实时的焊接质量检测与控制来保证焊接质量。要保证焊接质量,首先要做到的就是使焊枪始终对准焊缝的中心,即焊缝跟踪。传统的焊接生产过程是利用熟练技术工人的技能来实现焊缝跟踪的,而现代化的焊接生产过程中则是利用焊缝自动跟踪系统来实现的。焊缝自动跟踪系统主要由焊缝偏差信号传感器、控制器和跟踪执行机构等组成,整个系统结构如图所示。在焊接过程中,传感器不断检测有关焊缝中心位置的信息,控制器则对偏差信息进行处理,根掘具体的偏移方向和偏移量大小输出控制信号使执行机构产生纠偏所需的动作,实现焊缝的实时跟踪。因此,焊缝自动跟踪系统完全排除了焊工的直接作用,由传感器代替焊工的感观,由控制器和执行机构代替焊工的脑和手去实时检测与控制焊接质量,它能够适应随机干扰因素所引起的一些变化,无需人的干预,实时予以补偿,使焊接质量自动保持在要求的范围内。焊缝自动跟踪系统中要解决的首要问题是焊缝位置的实时检测,而位置信息但在社会高速发展的今天,传统的手工焊接方法已不能满足现代高技术产品纪先进制造技术的发展要求看,焊接自动化生产已是必然趋势。的获得很大程度上取决于传感方式【。因此,传感器是决定整个系统跟踪方式和图焊缝跟踪系统结构示意图
.阜旄俅ǜ衅鞯姆掷说,常用的焊缝跟踪传感器有机械缱式、电弧传感式、超声波、电磁式和光学泳式等多种类型。电弧传感器是直接利用焊接电弧的电流、电压信号目前,用于灞;ず负阜旄傧低车拇ǜ衅髦饕S幸韵录钢郑探针哟ナ酱ǜ衅髌涓僭硎墙桓鹗籼秸敕胖迷诤附尤信号对焊枪运动轨迹进行修正。其特点是结构简单、操作方便、抗弧光、电磁和的任何损伤和粗糙不平都会影响跟踪的稳定性。探针处在高温环境下,磨损较大、易变形,影响跟踪精度。缂ń哟ナ酱ǜ衅髡庵执ǜ衅骷觳夂杆坑牍ぜ哟ナ钡缪购臀⒌缌或更小谋浠恿骄龆ń哟サ愕淖辍NA吮Vそ哟ィ话闶褂所以它一般用来检测焊接的起始位置。在许多场合,它与电弧传感器相配合使用。绱糯ǜ衅骼貌疃溲瓜笥伊礁龆蜗呷Υ怕返牟欢猿评捶从偏差信号,适用于对接,搭接和角焊缝。但其体积较大,使用灵活性差,且易受缁〈ǜ衅髌浠驹硎呛附庸讨械缁≡谄驴谥薪泻嵯蚧蛐I描时,由于焊炬与工件表面距离发生变化而使电弧本身的参数绲缌鳌⒌缪沟产生变化来确定电弧与焊缝之问的关系,从而进行焊缝跟踪。电弧传感器不需要泳醮ǜ衅髦饕J峭ü诤附庸ぷ髑浇蛴泄毓辜习沧肮ひ阆窕枷翊砘竦煤讣秃阜煳恢眉捌驴凇⑷鄢的有关信息,可用于焊缝跟踪及焊接参数的调整控制。但检测点一般超前