基于DSP的不锈钢大直径焊管焊缝实时跟踪系统

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1、发35基于DSP的不锈钢大直径焊管焊缝实时跟踪系统杜兴吉1，曹志棵，周晓军2曹汉廷(1．浙江久立特材股份有限公司，浙江湖州313012；2．浙江大学机械工程学系，浙江杭州310027)摘要：介绍了一种基于DSP的不锈钢焊管等离子弧焊的焊缝实时跟踪系统，对其工作原理、控制系统的硬件设计和软件程序设计的要点等进行了阐述。该系统采用激光传感器测量焊缝的位置，并采用Fuzzy—P双模控制进行焊缝的纠偏；采用DSP作为核心控制器产生控制信号，驱动焊枪高度方向的运动和焊管的旋转，实现焊枪对焊缝的实时自动跟踪，并根据焊缝尺寸实现焊接速度的自适应调整。实验结果表

2、明：该系统可以实现焊枪对焊缝的实时自动跟踪，完全满足实际焊接生产的需要。关键词：大直径焊管；不锈钢；DSP；激光传感器；焊缝跟踪中图分类号：TP242文献标志码：B文章编号：1001—231l(20l1)05—0035—05DSP-basedReal·-timeSeamTrackingSystemforLarge—sizedStainlessSteelWeldedPipesDuXingji，CaoZhiliang，ZhouXiaojun，CaoHanting(1。ZhejiangJiuliStainlessSteelPipesCo．，Ltd．，H

3、uzhou313012，China；2．DepartmentofMechanicalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：ADSP·basedreal--timeseamtrackingsystemforPAWstainlessweldedpipesispresentedhereinthepaperwithdetailsconcerningsuchmainaspectsastheworkingprinciple，andthedesigntipsofbothsoft

4、wareandhardwareofthecontrolsystem，etc．Thelasersensorisusedinthissystemtomeasurethepositionoftheseam，andtheFuzzy—Pdouble—modecontroltechniqueisadoptedtorectifydeviationoftheseam．TheDSPisusedasthecentralcontrollertoproducecontrolsignalwhichdrivesthemotorforverticalmovementofthe

5、weldingtorch，andmakestheweldedpiperotatingSOastorealizethereal-timeautomaticseamtrackingwiththeweldingtorch，andtheadaptivespeedcontrolaccordingtotheweldseamdimensions．Theresultsoftheexperimentsdemonstratethatthesaidsystemiscapableofbringaboutthereal-timeautomaticseamtrackingo

6、ftheweldingpipebytheweldingtorch，havingcompletelymettherequirementfortheweldingoperation．Keywords：Large-sizedweldpipe；Stainlesssteel；DSP；Lasersensor；Seamtracking目前在国内的大直径焊管生产中，一般都采用备，但对于大直径焊管生产的特定情况，并不完全手工调整实现焊缝跟踪。肉眼经滤光镜直接观察焊适用。为了提高大直径不锈钢焊管等离子弧焊的生缝位置和焊接熔池，人工对工件或焊枪进行调整．产质量和生产效

7、率，减轻焊接工人的劳动强度，本从而实现对焊缝偏差的控制。这种人工跟踪焊缝的文将介绍一种基于数字处理信号DSP(DigitalSignal方法依赖于焊工的个人经验，带有主观性，操作人Processing)的不锈钢大直径焊管焊缝实时跟踪系统。员的劳动强度极大，而且也难以保证焊接质量[。虽然国外已有一些现成的视觉传感焊缝跟踪设1工作原理及主要组成部分1．1工作原理杜兴吉(1968一)，男，博士，高级工程师，主要研究基于DSP的不锈钢大直径焊管焊缝实时跟踪方向为自动化检测、反求工程和曲面造型等。系统主要包括等离子焊机、激光传感器、显示器、STEELPIP

8、EOct．2011，Vo1．40，No．5钢管．2011年10月第40卷第5期36设i7L与焊枪高度跟踪机构、控制系统、焊管旋转调整执行