TIG焊旋轉(zhuǎn)電弧傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及焊接系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文結(jié)合TIG焊的特點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)電弧傳感自動(dòng)焊接要求,在研究國(guó)內(nèi)外旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的發(fā)展情況的基礎(chǔ)上,應(yīng)用Pro/E三維數(shù)字建模以及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真模塊,對(duì)TIG焊旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析仿真,解決了傳感器設(shè)計(jì)中干涉、振動(dòng)等現(xiàn)象,并有效減小了外殼尺寸。結(jié)果表明該設(shè)計(jì)方法避免了零部件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的干涉現(xiàn)象,較好的解決了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中的力平衡問(wèn)題。使旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到了合理的優(yōu)化,設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品完全滿足實(shí)驗(yàn)要求。
　　

2、用所設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)電弧傳感器搭建TIG焊縫跟蹤焊接系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。并利用此實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行平板焊接、薄板搭接、V型坡口焊接實(shí)驗(yàn)。針對(duì)TIG焊高頻起弧干擾電網(wǎng)的特點(diǎn),在搭建硬件電路部分為減少各種噪聲的干擾,一方面所有連接線統(tǒng)一采用屏蔽線,另一方面信號(hào)采集前端設(shè)計(jì)了一個(gè)三階有源低通濾波器。
　　 為盡可能的減少電弧電壓信號(hào)受外界噪聲的干擾,本文采用中值濾波方法和均值濾波方法對(duì)旋轉(zhuǎn)電弧傳感器采集到的電壓信號(hào)進(jìn)行濾波處理,使電壓波形得到了明顯的

3、改善。為了更加準(zhǔn)確的得到焊槍偏離焊縫的信息,分別采用左右積分法、特征諧波法對(duì)焊槍偏差信息進(jìn)行識(shí)別,為焊縫的跟蹤奠定了基礎(chǔ)。
　　 在獲取焊縫信號(hào),得出焊縫偏差的基礎(chǔ)上,研究了基于模糊控制器的焊縫跟蹤控制系統(tǒng),設(shè)計(jì)了模糊控制器。并使用VO++語(yǔ)言編寫了控制算法軟件。在所搭建的硬件平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過(guò)平板焊接、薄板搭接、V型坡口等焊接實(shí)驗(yàn)證明本文所設(shè)計(jì)的TIG焊旋轉(zhuǎn)電弧傳感器完全滿足設(shè)計(jì)要求；所設(shè)計(jì)的模糊控制器能夠比較準(zhǔn)確的進(jìn)