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《种窄间隙gma焊缝深度的自动跟踪与控制方法（可编辑）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、一种窄间隙GMA焊缝深度的自动跟踪与控制方法一种窄间隙焊缝深度的自动跟踪与控制方法方迪生,闵庆凯沈阳大学机械工程学院,辽宁沈阳摘要:在窄间隙中,采用协调控制的方式,在形成背面焊缝的同时,得到稳定的第一层焊缝深度。焊缝自动跟踪系统由芯片完成,并由个人电脑控制。焊枪不仅要横向摆动,而且还要沿焊缝方向前后移动。焊枪首先向前移动形成背面焊缝,然后重叠向后移动形成第一层焊缝,因此,可获得单面焊双面成型。关键词:智能控制;焊枪摆动;焊缝自动跟踪中图分类号:文献标志码:,,,,:,.?.,.,,..:,,在窄间隙厚板焊接中,一般采用多层焊的焊接工艺,而多层焊的焊
2、接质量主要取决于第一层焊缝形成质量,因此得到稳定的第一层焊缝深度至关重要。但是传统的焊接方法很难保证在得到较宽的背面焊缝的同时得到稳定的焊缝深度。本文以焊接厚的钢材为例,介绍一种包括焊接电源、送丝机构、焊接机器人、焊缝跟踪系统在内的协调控制系统和一种焊枪摆动方式。利用这种控制系统和枪头摆动方式焊接来保证同时得到背面焊缝和稳定的图协调控制系统原理图第一层焊缝。其中的焊枪摆动方式要求焊枪不仅要焊枪的摆动方式横向摆动,而且还要沿焊缝方向前后移动。焊接过程由摄像头监视,以确保焊接过程中电弧处于焊接母材为厚的钢材,开型坡口,根部厚为,焊接间隙为,根部间隙为正
3、确的位置上,这个功能集成在焊缝自动跟踪系统,因此横向摆动宽度为,摆动频率为中。。所用焊丝直径为.。焊枪不仅要横向协调控制系统摆动,而且还要前后移动。焊枪的摆动方式如图所示。整个焊接系统由个人电脑发送同步信号控制,首先,焊枪以的速度向前快速移动如图所示。通过个人电脑发送电源特性来产生脉,然后速度降低到,向后重叠移动冲电流,个人电脑与焊接机器人控制器相连接。在。在快速向前的移动过程中,电弧作用在根部并熔送丝机构中有个调速器,通过它调节送丝速度,而化根部,产生焊接熔池并形成背面焊缝。向后移动送丝速度和焊接速度则由前馈控制系统获取。横向过程中,电弧作用在熔
4、池上,使焊丝熔化产生的熔滴摆动中心相对于坡口中心的偏离通过焊缝自动跟踪良好地过渡到熔池中,从而得到稳定的焊缝。为了系统监测。而且焊缝自动跟踪系统可以随时调整其保证短弧焊接,焊枪的高度随位置的变化而变化。偏离度,使横向摆动中心始终位于坡口中心上。在向前移动过程中,焊枪高度低于,而向后移《新技术新工艺》?热加工工艺技术与材料研究年第期?动过程中,焊枪高度高于。脉冲电流为影响。随焊接间隙变化的焊接条件由前馈控制系统。焊枪横向摆动与电流波形关系如图所示。调整。这个前馈控制系统如图所示。焊枪前后移焊接电流在横向摆动中心降低是为了降低电弧亮度动的行程随着焊接间
5、隙的增大而增大,因为焊接间对摄像头拍摄效果的影响。隙增大的话,热源输入也会增大。固定在焊枪的前端,在焊接过程中,拍摄焊接熔池和电弧的图像,监视电弧位置和熔池状态。在焊枪摆动方式中,当焊枪向前过程中移动到最前端时,如图中点,会摄取点处的图像,也就是熔池前端边缘的状况,从而检测电弧位置是否出错。还会在横向摆动中心摆动到坡口中心时拍摄图像,通过芯片处理,可以从图焊接件的焊缝像中看到熔池的状况和电弧的位置。处理后的图像咆塑丑被发送到个人电脑里保存。横向摆动中心相对于坡口中心的偏离可通过焊缝跟踪系统作实时调整。横向摆动预想的焊接方向度和电图前馈控制系统结语沿
6、焊缝方向移动为了监视电弧长度和焊缝的高度,用摄像图焊接枪头的摆动方式机拍摄熔池和电弧的图像。如果第一层焊缝的可湿性很好,就很容易施行第二层焊接。通过控制焊接电流的脉冲宽度和焊接速度来保证电弧长度和焊缝●::重高度,最终获得高质量的焊接。./;芒三二参考文献。芒......一.一............三...........一,.?...,...酾耐.,,:~.图焊枪横向摆动与电流波形关系,,,.焊缝自动跟踪系统.?焊缝跟踪系统主要包括摄像头、处,.理芯片、激光产生器。在焊接之前,拍摄用激,,.?光缝照亮的坡口,通过处理图像得到焊接间隙.?值。得
7、到的数据传送到电脑中,然后电脑根据:,?焊接间隙大小调整送丝速度、焊接速度、焊枪前后移,,.动行程等,进而消除焊接间隙的变化对焊缝深度的《新技术新工艺》?热加工工艺技术与材料研究年第期
