基于旋转电弧传感器的焊接电流波形研究.pdf

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1、2014年第33卷第6期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)31基于旋转电弧传感器的焊接电流波形研究乐健，张华，叶艳辉(南昌大学江西省机器人与焊接自动化重点实验室，江西南昌330031)摘要：为了实现焊接的自动化，必须研制出新型的传感器，并对采集到的信号进行滤波与分析。介绍了旋转电弧传感器的工作原理。由于采样得到的焊接电流中含有大量的噪声，必须通过多种滤波方法的组合，最终得到较理想的焊接电流波形。为了研究焊接电流的波形，进行了小弯曲角焊缝的跟踪实验，直角转弯角焊缝的跟踪实验。结果表明：滤波后的焊

2、接电流波形比较理想，通过焊接电流波形，可以识别出焊枪是前倾、后倾，还是既不前倾也不后倾，焊枪是左偏、右偏，还是对中，为偏差识别和焊接机器人的控制铺平了道路。关键词：旋转电弧传感器；滤波；小波变换；焊接电流波形；焊接自动化中图分类号：TG409文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)06-0031-03ResearchofweldingcurrentwaveformbasedonrotatingarcsensorLEJian，ZHANGHua，YEYan—hui(KeyLaboratoryofJiangxiofRobot&Welding

3、Automation，NanchangUniversity，Nanchang330031，China)Abstract：Inordertorealizeautomationofwelding，newtypeofsensormustbedevelopedandfilteringandanalysisarecarriedoutoncollectedsigna1．Theworkingprincipleofrotatingarcsensorisintroduced．becauseofsampledweldingcurrentcontainsalotofno

4、ise，idealweldingCUlTeRtwaveformmustbeobtainedthroughcombinationofavarietyoffilteringmethods．Inordertostudyweldingcurrentwaveform，trackingexperimentsofweldingseamwhichhassmallbendingangleandweldingseamwhichhasrightanglearecariedout．Resultsshowthattheweldingcurrentwaveformafterf

5、ilteringisideal，throughweldingcurrentwaveform，weldingtorchcanbeidentifiedwhetheritisforward，backward，andleansneitherforwardnorbackward，orweldingtorchisleft，right，oronthemiddle．Pavethewayfordeviationidentificationandcontrolofweldingrobot．Keywords：rotatingarcsensor；filtering；wav

6、elettransform；weldingcurentwaveform；weldingautomation0引言含有噪声的焊接电流波形去进行偏差识别，将会得到错误随着工业的发展，特别是船舶业、汽车行业的飞速发的偏差，进而得不到正确的控制量，使焊接机器人不能准确展，对焊接的质量和自动化提出了更高的要求。再加上的跟踪焊缝。因此，必须通过多种滤波技术，才能得到比较焊接环境的恶劣，有些地方焊接空问狭窄、密闭，不适合人理想的焊接电流信号。工焊接，必须研制出新型的传感器，利用新型的全方位移动本文重点研究基于旋转电弧传感器的焊接电流波形，焊接机器人，实现焊接自动

7、化，焊接机器人的产业化，推动由于焊接过程中，焊枪会出现前倾、后倾，左偏和右偏的情工业的发展。况，必须通过焊接电流波形，对焊枪的姿态进行正确的旋转电弧传感器不受弧光、噪声、磁场等干扰。焊识别，使焊接机器人能正确地跟踪焊缝，最终实现焊接的自接点就是检测点，不存在超前和滞后误差，转动速度快并且动化。稳定，一直受到国内外的重点研究。但是，由于短路过渡、1旋转电弧传感器的工作原理焊接电源电压的波动、送丝速度不稳定等，旋转电弧传感器图l(a)为焊枪向右偏离焊缝，偏差为e。当t：0时，采集系统采集到的电流信号中仍然存在大量的噪声。如果焊丝顺时针转到最右端，焊丝的

8、旋转半径为r，焊丝转1圈，单独采用一种滤波方法，无法将大部分噪声滤去；如果用焊枪的高度经历了1个周期；焊枪偏左的情况也类似