管道窄焊縫擺動(dòng)電弧跟蹤系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在輸油管線的施工過(guò)程中，管道焊接是一道非常重要的工序。手工焊逐步被半、全自動(dòng)焊焊接工藝所代替。具有焊縫跟蹤功能的自動(dòng)化焊接設(shè)備的開發(fā)研制成為管道自動(dòng)焊技術(shù)發(fā)展的迫切需要。本文以管道窄焊縫全位置焊為研究對(duì)象，對(duì)基于擺動(dòng)電弧傳感器的焊縫跟蹤系統(tǒng)信號(hào)所涉及到的信號(hào)采集與處理、焊縫偏差提取、實(shí)時(shí)糾偏控制等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　根據(jù)擺動(dòng)電弧傳感器的工作原理，建立等速送絲和電壓緩降特性MIG焊焊接系統(tǒng)的電弧傳感器的理論靜態(tài)模型，即輸入（焊

2、炬高度）與輸出（焊接電流）的關(guān)系。利用多元線性回歸的方法，結(jié)合焊接實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)推導(dǎo)了電弧傳感器的實(shí)際模型，對(duì)焊接電流與焊炬高度的關(guān)系近似線性化處理。
　　利用電流信號(hào)左右積分差值法建立不同擺動(dòng)形式和坡口形式對(duì)應(yīng)的積分差值△S關(guān)于偏差e的方程。針對(duì)焊炬高度較低（＜1Omm）或較高（＞35mm）時(shí)線性化處理高度與電流的關(guān)系有較大誤差的問(wèn)題或準(zhǔn)確的電弧傳感器數(shù)學(xué)模型難以建立的情況，提出了一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法建立模型并優(yōu)化積分差值偏差

3、提取算法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立和驗(yàn)證了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。分別進(jìn)行不同坡口角度和不同橫向偏差的焊接實(shí)驗(yàn)和不同高度偏差的焊接實(shí)驗(yàn)，采集電流信號(hào)并利用兩種濾波方法進(jìn)行非短路信號(hào)和短路信號(hào)的離線處理，獲得平滑信號(hào)，然后對(duì)比實(shí)際偏差與積分差值法求得的理論偏差，為后續(xù)跟蹤控制提供支持。
　　利用PLC與LabView之間的通信設(shè)計(jì)在線跟蹤系統(tǒng)，Labview與PLC通訊使用R232通訊.首先LabView讀取焊槍擺動(dòng)的位置信息來(lái)判斷對(duì)電流信號(hào)是開始左