基于擺動(dòng)電弧傳感器的焊縫跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、焊接是現(xiàn)代工業(yè)中的一種重要的加工手段，隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)焊接質(zhì)量及焊接效率提出了越來越高的要求，而焊接過程自動(dòng)化則是提高焊接質(zhì)量及焊接生產(chǎn)效率的關(guān)鍵，焊縫自動(dòng)跟蹤是焊接自動(dòng)化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
　　 基于擺動(dòng)電弧傳感器的焊縫跟蹤系統(tǒng)利用焊接電流信號(hào)來進(jìn)行焊縫跟蹤。它通過電弧的擺動(dòng)來掃描焊接坡口，從而引起焊接電流伴隨著弧長(zhǎng)有規(guī)律的變化而變化，然后通過分析焊接電流的變化規(guī)律來獲得焊縫偏差的信息。擺動(dòng)電弧傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，空間可達(dá)

2、性好，是焊接界研究焊縫跟蹤的熱點(diǎn)。
　　 本文首先分別建立了擺動(dòng)電弧傳感器在射流過渡及短路過渡下的數(shù)學(xué)模型，然后在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，應(yīng)用MATLAB的Simulink工具箱建立起了該系統(tǒng)的仿真模型。并對(duì)擺動(dòng)頻率、擺動(dòng)寬度、水平方向偏差等對(duì)焊接電流波形的影響進(jìn)行了仿真研究。通過對(duì)擺動(dòng)電弧傳感器的數(shù)學(xué)模型和仿真模型的研究，為后續(xù)從電流波形中提取偏差信息提供了理論指導(dǎo)。
　　 因?yàn)樵诤附舆^程中短路過渡、飛濺、煙塵、弧光等都會(huì)影

3、響采集到的焊接電流信號(hào)，使得信號(hào)中帶有許多噪聲。因此結(jié)合該系統(tǒng)中對(duì)焊接電流濾波的要求，選擇了貝塞爾濾波器進(jìn)行了濾波，經(jīng)過濾波后的電流信號(hào)波形清晰，為后續(xù)提取偏差信息創(chuàng)造了條件。
　　 根據(jù)對(duì)擺動(dòng)電弧傳感器在短路過渡下的仿真研究，結(jié)合獲得的經(jīng)過處理后的焊接電流波形，提出了左右極限區(qū)域積分法來實(shí)現(xiàn)焊縫偏差信息的提取。該方法可以在一定程度上抑制隨機(jī)噪聲，而且需要處理的數(shù)據(jù)較少，加快了程序的循環(huán)速度，提高了焊接的跟蹤精度。