基于電弧傳感的焊縫跟蹤方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、焊縫跟蹤是焊接自動(dòng)化的前提和重要保證，而目前國(guó)內(nèi)工業(yè)中所應(yīng)用的弧焊機(jī)器人基本上都是進(jìn)口的，價(jià)格貴且成本高，因此為了在國(guó)內(nèi)推進(jìn)弧焊機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，降低企業(yè)成本，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的弧焊機(jī)器人迫在眉睫。在此背景下本課題組和昆山華恒焊接設(shè)備有限公司合作進(jìn)行江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目“焊接機(jī)器人成套裝備”的研究，本課題是其中的子項(xiàng)目之一——基于電弧傳感的機(jī)器人焊縫跟蹤方法的研究與實(shí)現(xiàn)。本文的主要工作是研究基于電弧傳感的弧焊機(jī)器人焊縫跟蹤方法，并

2、在“昆山一號(hào)”弧焊機(jī)器人上實(shí)現(xiàn)焊縫跟蹤。 本文首先對(duì)電弧傳感器進(jìn)行了研究，分析和建立了電弧傳感器的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型。以此為基礎(chǔ)，分析了本課題中所用的擺動(dòng)式電弧傳感模型，并通過實(shí)驗(yàn)得到了該模型的參數(shù)。 偏差信息的識(shí)別是焊縫跟蹤的基礎(chǔ)。因此如何獲取準(zhǔn)確的偏差信息是本文研究的重點(diǎn)。本文通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了局部均值濾波和改進(jìn)的滑動(dòng)中值濾波兩種方法相結(jié)合的數(shù)字濾波器，實(shí)驗(yàn)表明，該濾波器能夠較好的濾除焊接電流中的干擾信號(hào)，滿足實(shí)際需要；同時(shí)利

3、用離散積分差值法作為偏差提取算法。 由于焊縫跟蹤系統(tǒng)具有一定的時(shí)延，在偏差補(bǔ)償時(shí)，設(shè)計(jì)了一種根據(jù)偏差變化趨勢(shì)調(diào)節(jié)補(bǔ)償速度的預(yù)補(bǔ)償方案。又因?yàn)楹附舆^程是一個(gè)多參數(shù)影響的復(fù)雜多變量系統(tǒng)，對(duì)焊縫糾偏控制系統(tǒng)難于得到精確的數(shù)學(xué)模型，因此在進(jìn)行糾偏控制時(shí)采用了適合于本課題所研究對(duì)象的不確定模型下補(bǔ)償靈敏度可調(diào)的焊縫跟蹤控制算法。 在理論分析的基礎(chǔ)上，圍繞“昆山一號(hào)”弧焊機(jī)器人搭建了基于電弧傳感的焊縫跟蹤系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了電焊機(jī)的I/O，