基于弧長(zhǎng)控制的擺動(dòng)電弧焊縫跟蹤傳感器及偏差處理方法的研究.pdf

1、在現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)中,焊接是重要的工藝方法之一,它是包括汽車(chē)、艦船、飛機(jī)、航天、原子能、石油化工、電力、電子等工業(yè)部門(mén)的基礎(chǔ)生產(chǎn)工藝。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,焊接自動(dòng)化、機(jī)器人化以及智能化已成為重要趨勢(shì)。焊接自動(dòng)化機(jī)器人的應(yīng)用,是焊接生產(chǎn)自動(dòng)化的重要方向之一。本文主要針對(duì)擺動(dòng)電弧傳感式焊縫跟蹤機(jī)器人作出了以下研究:
　　首先,建立了擺動(dòng)電弧傳感式焊縫機(jī)器人系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)。根據(jù)電弧傳感器原理改進(jìn)了擺動(dòng)電弧傳感器的結(jié)構(gòu),采用焊槍擺動(dòng)器附加外置

2、光耦暗箱的方法制成擺動(dòng)掃描焊炬。并在控制算法方面,以弧長(zhǎng)控制算法代替常用的電流(電壓)比較法和模糊控制算法。
　　其次,針對(duì)擺動(dòng)電弧傳感器擺動(dòng)頻率低(1-2Hz)的特性,提出了新的采樣方式:焊槍擺動(dòng)器上附加的連動(dòng)指針進(jìn)入光耦暗箱擺動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生脈沖,以產(chǎn)生的脈沖定位,分別對(duì)該定位脈沖的前后四分之一擺動(dòng)周期進(jìn)行采樣,在一個(gè)擺動(dòng)周期內(nèi)完成兩個(gè)采樣周期,確保采樣信號(hào)更準(zhǔn)確的反映焊縫偏差信息。
　　第三,在焊縫偏差信息提取問(wèn)題上,主要針

3、對(duì)V型不對(duì)稱(chēng)型坡口的,提出了改良的半周期單邊積分比較法取代常用的左右積分差值法,并通過(guò)理論分析和matlab仿真驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確性和可靠型。同時(shí)比較了兩種方法在V型不對(duì)稱(chēng)型坡口焊接中的運(yùn)用結(jié)果,證明了單邊積分比較法可以解決左右積分差值法在V型不對(duì)稱(chēng)型坡口跟蹤焊接時(shí)出現(xiàn)的誤判。
　　最后,闡述了擺動(dòng)電弧傳感器的控制系統(tǒng)及應(yīng)用程序,并采用電子差速法驅(qū)動(dòng)焊接小車(chē),實(shí)現(xiàn)了十字滑架雙向調(diào)節(jié)跟蹤焊縫及焊接小車(chē)轉(zhuǎn)彎?rùn)M向跟蹤與橫向滑架協(xié)調(diào)處理。