基于变分模态分解的磁控埋弧焊焊缝跟踪信号分析

磁控埋弧焊焊缝跟踪信号是非线性、时变的典型非平稳信号,严重影响焊接跟踪信号的提取。基于此,提出一种基于变分模态分解(VMD)的磁控细丝埋弧焊焊缝跟踪信号分析方法,并与经验模态分解(EMD)进行对比分析。仿真结果表明,变分模态分解明显优于EMD,不仅能快速有效地分解出固有模态,而且分解的模态数量少,不存在虚假模态。将此方法应用于磁控埋弧焊焊缝跟踪平台上进行实际信号分析,并进行跟踪实验验证,结果表明,该方法提取出了更加精确的跟踪特征信号,提高了系统跟踪精度,为整个跟踪系统的优化提供了一种新的解决方案。     

基于响应面法的埋弧焊磁控传感器参数优化

为解决磁控埋弧焊传感器焊缝跟踪信号不稳定性、成形质量差等问题,采用BBD(Box-Behnken design)设计试验方案,基于响应面法建立了的埋弧焊焊缝自动跟踪磁控传感器参数(励磁频率、励磁电流、磁极高度、焊接电流)与预测响应值(焊缝跟踪信号、熔宽)的数学模型,并检验数学模型在试验点上的拟合情况,以能够根据跟踪信号质量和焊缝成形的要求优选传感器参数. 并通过优化传感器参数来预测埋弧焊焊缝跟踪信号质量以及焊缝的熔宽,实现跟踪信号与焊缝成形的最佳组合,以提高磁控埋弧焊的焊缝跟踪精度及焊接质量.     

基于经验小波变换的磁控埋弧焊焊缝跟踪信号分析

针对磁控埋弧焊跟踪信号非线性,不平稳及常用滤波方法难以滤除其相近低频干扰信号的缺点,提出一种基于经验小波变换（EWT）的磁控埋弧焊焊缝跟踪信号分析方法.该方法继承了EMD分解与小波变换各自的优点,分解出电弧跟踪信号的固有模态,在频域自适应地构造带通滤波器组从而构造正交小波函数,提取具有紧支撑傅立叶频谱的调幅-调频（AM-FM）成分.将此方法用于埋弧焊磁控电弧传感器焊缝跟踪平台信号分析中,提取出了更精确的焊缝跟踪信号,并通过试验验证了此方法的有效性及精确性.同时分析了相近低频噪声的信息,为进一步的信号处理及跟踪系统的优化提供了理论依据.     

磁控电弧传感器在细丝埋弧焊焊缝跟踪中的研究

为了实现细丝埋弧焊焊缝自动跟踪,针对目前研究较多的机械式电弧传感器存在的机械结构复杂、体积大、噪声大、磨损大等诸多问题,设计制作了一种新型的磁控电弧传感器.通过对磁控电弧机理的研究.把外加磁场对焊接电弧的控制技术和摆动电弧传感器技术有机地结合起来,并将其应用于细丝埋弧焊智能焊缝跟踪领域,建立了相关的数学模型,得到了与数学模型相匹配的实际数据,证明了磁控电弧传感器应用于焊缝跟踪的可行性,为磁控电弧扫描埋弧焊焊缝跟踪的实现提供了理论和实验依据,为电弧传感器焊缝自动跟踪的研究开创了新的方向.     

磁控电弧传感器对埋弧焊熔宽的影响

以磁控电弧传感器模型为基础,建立了磁控电弧传感器焊缝跟踪系统的细丝埋弧焊熔宽数学模型.利用该数学模型研究横向交变磁场下焊缝熔宽的变化规律,选取模型中的主要参数进行焊接试验,得到励磁频率和励磁电流对焊缝熔宽影响规律曲线,并将仿真模拟结果与实际焊接试验结果进行比较分析.结果表明,熔宽随励磁电流的增大而增大,随励磁频率的增大而减小;模拟结果和实际焊接试验结果基本吻合,从而验证了所建模型的正确性,为磁控传感器和细丝埋弧焊焊缝跟踪系统的设计和开发提供必要的理论指导.     

磁控埋弧焊焊缝系统励磁电源和信号采集与处理系统优化设计

励磁电源和信号采集与处理系统是研究磁控埋弧焊焊缝跟踪过程中非常重要的部分,直接关系到研究的成败。本文在前人的研究基础上,对原有的励磁电源和信号与采集处理系统作了优化设计,提高试验的精准度,具有一定的借鉴价值。     

基于双线结构光传感器的埋弧焊缝跟踪系统研究

针对船舶制造中长板对接焊缝的埋弧焊生产效率低、劳动强度大,且使用单线结构光传感器易受小车行走轨道安放的影响而产生导前误差,研制了一种基于双线结构光传感器的埋弧焊缝跟踪系统。基于结构光成像原理,建立了双线结构光传感器的数学模型,从中得到了焊缝轨迹空间位姿和焊缝偏差。设计了双线结构光传感器,并结合埋弧焊的焊接特点,设计了针对V形坡口焊缝的图像处理算法。介绍了焊缝跟踪系统的组成和工作原理,并对传感器和焊缝跟踪系统进行了试验验证。结果表明,传感器数学模型正确且检测精度较高,能够实现对焊缝轨迹空间位姿的检测,焊缝跟踪系统运行稳定,能够满足实际焊接要求。     

螺旋埋弧焊管内焊自动跟踪的方法研究

螺旋埋弧焊管内焊缝自动跟踪是长期以来未能很好解决的一大难题。本文根据焊接热模拟技术,通过对螺旋埋弧焊管内焊的温度场的分析,提出了一种螺旋埋弧焊管内焊焊丝头和板缝位置的识别方法,并在实际生产条件下进行了验证     

具有遥控监视功能的焊缝自动跟踪图像处理系统

实现焊接过程自动化和机器人化，焊缝自动跟踪必不可少。本文对埋弧焊中焊缝自动跟踪系统的传感器、图像处理系统及遥控监视功能进行了研究，得到一种造价低廉且功能齐全的焊缝跟踪系统。     

埋弧焊焊缝跟踪控制系统及发展状况

高技术工业生产对厚板焊接的质量越来越高,使埋弧焊具有日益广阔的应用前景,而埋弧焊的焊缝跟踪技术则是进一步提高焊接生产主和焊缝质量的关键。根据所用传感器的不同综述了各种埋弧焊缝跟踪控制系统的原理和特点及各重要部分,分析了其现状并提出了未来发展方向。     

超声传感焊缝自动跟踪的研究

本文介绍了非接触超声波传感器及其焊缝自动跟踪工作原理.在焊缝跟踪中既可以采取检测焊缝坡口的跟踪方法,也可以采取检测磁性胶条的跟踪方法.埋弧焊焊缝跟踪试验表明,该系统具有良好的动态性能和控制精度.该焊缝跟踪方法能够满足实际焊接工程的需要.     

利用合金碎丝来改善磁控埋弧焊电弧摆动性的研究

为了破解磁控埋弧焊电弧摆动的难题,在借鉴前人研究成果的基础上,通过两组试验,探寻了磁控埋弧焊弧光摆动的难点所在,提出了“次电弧”的概念,并阐述了“次电弧”在磁控埋弧焊中的作用.     

Fuzzy-P控制超声传感埋弧焊焊缝的跟踪系统

研制了一种非接触超声传感埋弧焊焊缝跟踪系统。介绍了新型的超声波传感器的工作原理,在焊缝跟踪系统中引入了自调整比例因子Ｆｕｚｚｙ－Ｐ控制理论。在理论分析和试验的基础上,设计了焊缝跟踪Ｆｕｚｚｙ－Ｐ控制器的硬件及软件,提高了系统的响应速度和跟踪精度。     

新型埋弧焊焊缝跟踪系统的信号处理方法

基于直接电弧式传感器埋弧焊焊缝自动跟踪系统,针对传统的焊接电流检偏法精度不高的缺点,提出了一种全新的电弧信号处理方法和控制策略,即电流-电压双控检测法.并利用MATLAB提供的仿真工具建立了仿真模型,研究了不同情况下的调整因子对检测效果的影响,并得出仿真波形.经试验验证,将仿真结果与试验结果相比较,两者基本达到一致,焊缝跟踪精度得到了显著地提高,从而为研究埋弧焊焊缝自动跟踪系统提供一个强有力的工具.     

埋弧焊磁控电弧焊缝跟踪系统中的横向磁场ANSYS模拟

针对埋弧焊磁控电弧焊缝跟踪系统中磁控电弧传感器产生的外加横向磁场,文中采用有限元分析方法建立了由磁控电弧传感器产生的横向磁场计算模型.应用ANSYS软件对横向磁场进行了模拟;对该横向磁场的纵截面分布、磁流密度矢量的分布规律进行了仿真;并对模拟结果的偏差进行了分析.实际测试结果说明了磁感应强度模拟值与实测值的一致性.针对励磁电流对焊接电弧运动状态的影响进行了实际焊接试验.结果表明,焊接电弧随励磁电流的增大而摆动,且励磁电流越大电弧摆动幅度也越大.     

近代埋弧焊机头自动化关键技术

埋弧焊具有自动化程度高、生产效率高、焊缝成形好、无弧光辐射等优点,广泛地应用于石油化工、海洋工程、核工业等行业的厚板焊接。埋弧焊技术是一个很大的课题,仅埋弧焊工艺本身就已开发出若干分支,每个工艺分支都必须有与之相配合的设备。采用图解方式展现了近代埋弧焊机头开发的概况和自动化关键技术,阐述了近代埋弧焊机头的作用,重点介绍了埋弧焊机头焊缝跟踪系统的工作原理及各重要组成部件的相互关系和作用。     

Fuzzy—P控制超声传感埋弧焊焊缝的跟踪系统

研制了一种非接触超声传感埋弧焊焊缝跟踪系统,介绍了新型的超声波传感器的工作原理,在焊缝跟踪系统强引入自调整比例因了Ｆｕｚｚｙ－Ｐ控制理论,在理论分析和试验的基础上,设计了焊缝跟踪Ｆｕｚｚｙ－Ｐ控制器的硬件及软件,提高了系统的响应速度和跟踪精度。     

埋弧焊自动跟踪系统中线阵CCD视觉传感器的研究

所研制的埋弧焊用自动跟踪传感器，通过结构光从前方倾斜入射和线阵CCD器件在垂直方向接收散射光而实现了传感信号的提取。通过对CCD传感信号的处理和适当的控制算法，系统实现了埋弧焊焊接过程中对焊缝的自动跟踪，其跟踪精度完全可以满足生产的要求。     

储罐横焊缝自动焊接装置的研制

设计了一种立式储罐倒装施工用自动跟踪式横焊缝自动焊装置。该装置由焊接操作与电源系统、焊接行走机架与控制系统和焊缝自动跟踪系统等组成,不仅能够进行储罐罐壁横焊缝的埋弧自动焊,还可以进行气体保护焊,具有良好的防风功能;焊接过程实现了焊缝自动跟踪,跟踪精度达到±0.5 mm。焊接装置适合储罐板宽为1.4～2.2 m的焊接,具有成本低、操作方便、焊接质量好等优点。     

基于非线性近似熵的磁控埋弧焊电弧稳定性分析

介绍了磁控埋弧焊的工作原理,依据近似熵的基本原理与算法,从非线性的角度去分析磁控埋弧焊的电弧稳定性,在满足焊接参数匹配的前提下,通过对采集到的焊接电流的信号进行近似熵计算和比较,表明非线性近似熵可以作为磁控埋弧焊的电弧稳定性的评判标准.近似熵越大,波动越小,磁控电弧就越稳定.