旋轉(zhuǎn)電弧空間焊縫跟蹤信號的檢測與處理.pdf

1、隨著我國在船舶制造業(yè)、石油化工業(yè)、建筑業(yè)等領(lǐng)域的不斷發(fā)展，對于大型結(jié)構(gòu)件焊接的需求量越來越大，僅僅依靠手工焊接已經(jīng)不能滿足需求，因此，自動化焊接也就應(yīng)運而生。焊接過程的自動化不僅大大提高了焊縫質(zhì)量，也提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。然而，焊接環(huán)境復(fù)雜多變，必須采用輕便、易攜帶的移動機器人，方便全方位的進(jìn)行焊接。并且，由于焊縫空間位置的不同，考慮熔池對焊接電流的影響，有利于空間焊縫跟蹤信號的識別，進(jìn)而提高焊接質(zhì)量。
　　 本文以輪式移動機器

2、人為實驗平臺，PC104為主控制中心，十字滑塊和小車車輪為執(zhí)行機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)電弧傳感器和霍爾電流傳感器為信息傳感系統(tǒng)，焊接電源、保護(hù)氣、送絲機構(gòu)等為焊接系統(tǒng)。主要研究了以下內(nèi)容:機器人伺服系統(tǒng)的性能測試;旋轉(zhuǎn)電弧傳感信號的采集系統(tǒng)以及焊接電流信號的實時濾波處理;旋轉(zhuǎn)電弧空間焊縫偏差信息識別;進(jìn)行90°V形坡口平焊、90°角焊、90°V形坡口立焊焊縫跟蹤控制器的設(shè)計。
　　 搭建了旋轉(zhuǎn)電弧傳感信號采集系統(tǒng)所需的硬件平臺，編寫系統(tǒng)所需的

3、采集軟件，便于焊接電流信號的實時采集。鑒于焊接環(huán)境的復(fù)雜性，焊接過程中產(chǎn)生許多干擾因素，嚴(yán)重影響了焊接電流信號。為了提取有效的坡口信息，本文采用一組組合濾波法包括改進(jìn)的最小值濾波法、自適應(yīng)中值濾波法、加權(quán)平均濾波法以及均值濾波法去除干擾，大大改善了焊接電流信號波形，真正反映了焊件坡口信息，有利于焊槍偏差信息的提取。
　　 針對90°V形坡口平焊、90°角焊、90°V形坡口立焊三種空間位置的焊縫進(jìn)行研究，不容忽略的一個影響因素是熔

4、池的干擾。分別討論三種情況下焊接電流信號受到溶敷鐵水影響的處理方法，采用加權(quán)因子、加權(quán)數(shù)組等調(diào)整方法對信號進(jìn)行補償，消除此噪聲。并且，對每種位置的焊接分別進(jìn)行焊槍對中、完全左偏、完全右偏的實驗，驗證了調(diào)整因子的合理性以及偏差提取方法的有效性。
　　 對于空間焊縫的自動跟蹤，本文設(shè)計了改進(jìn)的自學(xué)習(xí)模糊控制器，分析工作原理，采用修正函數(shù)對模糊控制參數(shù)進(jìn)行修正，編寫控制算法，并進(jìn)行空間焊縫的跟蹤試驗。實驗結(jié)果驗證算法是可取的，有利于實