焊接电弧信息测试分析系统

以焊接电流、电弧电压、电弧光谱为信息源，开发了一套可进行信号采集、信号处理、信息提取的焊接电弧信息测试分析系统，并可实现同步高速摄影。研制的电弧电压、焊接电流传感器具有良好的强弱电隔离性能，良好的输出信号品质，很好地保护了采集卡及计算机。设计的电弧光谱传感器信噪比高，可得到品质良好的电弧光谱信号。基于Visualbasic语言开发的软件系统可采集多路焊接电弧信号，并可对采集的信号进行瞬时分析和统计分析，以提取有价值的焊接信息。     

超声波金属焊接信号采集与分析系统

为了对超声波金属焊接过程进行分析并提取反应焊接质量的特征值,设计了一种基于LabVIEW的数据采集系统,主要包括传感器、信号调理电路、数据采集卡、系统主程序等四部分.本系统实现了对超声波金属焊接过程参数的采集、显示、存储和分析.采用小波分析的方法对电流信号进行分解,探索电流信号与焊接质量相关联的特征.超声波金属焊接试验结果表明,采集系统能够对多路信号进行同步准确的采集和初步分析;电流信号基频频率段信号的幅值,变化趋势在一定程度上反应焊接质量,电流信号基频频率段信号有效平均值过小或者变化趋势不明显都将导致焊接失效.     

基于LabVIEW的VPPA焊接信号采集分析系统

在实验室原有的变极性等离子焊接试验系统上,利用虚拟仪器软件LabVIEW设计了焊接电信号采集与分析系统,包括电流电压信号采集、滤波、概率统计以及频谱分析等焊接电特性参数采集与分析模块。通过焊接试验,对具有高低频调制脉冲功能的变极性等离子焊接系统进行信号检测与分析,比较分析了不同高低频时电弧电流波形以及频谱的不同。实验结果表明,该数据采集分析系统工作稳定,数据完整可靠,具有主要的信号分析功能。     

机器人焊接工作站多源信息采集分析系统研发

为了解决焊接质量在线评价的可靠性问题,设计了可同时进行多通道信号采集、处理、分析的焊接过程多源信息采集分析系统。以电弧电压、焊接电流、声音为信息源,基于Lab VIEW图形化编程对上述信号的实时采集与显示,并通过分析所选取的波形,获得各信息的时域特征、频域特征和统计分析数据等。结果表明,该系统能够正确采集机器人焊接过程的各特征信号,对提取有价值的焊接信息、提高机器人焊接质量有重要意义。     

一种新型传感器在CO_2焊数据采集中的应用

笔者研制了一种新型实时采集焊接过程中电信号的焊接电弧传感器,并详细介绍了其信号调理电路的工作原理。以图形化语言的LabVIEW软件为平台,设计了焊接电流、电弧电压信号的采集及分析系统。试验证明,所设计的传感器抗干扰能力强,采集的电流、电压信号线性度好,精确度高。     

基于LabVIEW的DE-GMAW焊接数据采集系统

在LabVIEW编程环境下,通过调用DLL的方式驱动PCI8735多功能数据采集卡对DE-GMAW焊接系统的电流和电压信号进行采集和保存,并实时显示出其波形,为分析整个焊接过程提供了更为直观的依据。实验证明,该系统能够稳定地运行并准确地显示焊接电信号的波形,有利于DE-GAMW焊接工艺的优化。     

遥操作焊接机器人焊接信息采集系统研究

对于危险环境遥操作焊接机器人的监视而言,除了采用虚拟现实技术创建的、增强人机交互能力的3D虚拟工作环境之外,实际焊接过程信息的采集也是非常重要的。遥操作焊接机器人焊接信息采集系统使用数据采集模块采集焊接电压、电流。以Qt作为开发工具,使用C++语言完成了机器人焊接信息系统软件开发,主要功能包括焊接电压、电流的采集与绘制波形图,以及通过摄像机捕捉焊接现场画面并展示给操作人员。该系统具有跨平台特性优良、安全性能高等优点。焊接试验表明,开发的焊接信息采集系统能够满足机器人遥操作焊接应用的需要。     

基于虚拟仪器的焊接参数采集及分析系统

焊接技术在航空航天、压力容器、核电产品等领域占有重要地位,其中焊接质量控制尤为重要。本文基于虚拟仪器设计了焊接参数采集及分析系统,采集系统可实现焊接电压、电流的实时采集、波形监测以及实时存储;分析系统可实现焊接参数分析,进而评价焊接过程、预测焊接质量。通过焊接试验,验证了此系统能够实现上述功能,并得出相应结论。     

虚拟仪器在焊接质量分析中的应用

虚拟仪器作为计算机测试和控制的前沿技术，已逐渐应用于焊接技术中。焊接过程中的焊接电流和焊接电压信号是决定焊接质量的关键，可运用虚拟仪器对采集到的焊接电信号进行统计分析，实现了焊接质量分析。介绍了虚拟仪器的概念，基本的技术方案及在焊接质量分析中的应用情况。     

基于电弧声信号的高压干法水下脉冲MIG焊接稳定性分析

高压焊接实验舱的封闭结构特征为电弧声信号在舱内低噪声传播创造了条件。在对传声器校准的基础上,建立了同步采集硬件系统,同步采集不同环境压力下脉冲MIG焊接的电流、电压和电弧声信号,并在时域和频域上分析了不同环境压力下的电弧声信号,研究电弧声信号特征与高气压环境下脉冲MIG焊接过程的相关性。结果表明,电弧声信号可以反映不同环境压力下脉冲MIG焊接的稳定性以及高压环境焊接过程的电弧能量损失,为进一步研究高压干法水下脉冲MIG焊接创造了条件。     

三电极高速CO_2双边角焊质量及稳定性分析

对三电极高速CO2双边角焊焊接工艺进行研究,通过LabVIEW电信号采集与高速摄影分析了焊接质量及过程稳定性.结果表明,焊接中引导电流应为最大,且引导焊枪与中间焊枪之间电流差距100A左右可获得理想的焊缝成形,中间焊枪与跟随焊枪的电流差距大小对焊接质量无明显影响,且焊枪指向位置在底板为宜.在同一工艺时,随着焊接速度增大,焊接过程变得不稳定,同一焊接速度时,试验电流400/300/300A组合时焊接过程最稳定.大电流组合时,应增大焊丝之间距离以减小电弧之间的干扰.     

激光+双丝脉冲MIG/MAG复合焊系统及工艺开发

为了对激光+双丝脉冲MIG/MAG复合焊工艺及理论进行研究,构建了激光+双丝脉冲MIG/MAG复合焊系统,双电弧的电源各自独立,电源的脉冲控制方式为推挽式.利用该系统进行焊接工艺试验,在焊接过程中,同步采集双路焊接电流、电弧电压信号,并进行高速摄像.结果表明,所构建的激光+双丝脉冲MIG/MAG复合焊系统能够进行稳定焊接,焊缝成形美观,且加入激光后,激光对电压的影响较明显,电压信号的稳定性增强.     

Analysis and measurement of acoustic power in plastics ultrasonic welding process

A measuring principle for acoustic power in plastics ultrasonic welding process is introduced in this paper.Signal detection circuits of current,voltage,frequency,power for ultrasonic transducer of plasticdeveloped.A computer controlled measuring system is designed to sample the signals of welding proeess parameters.Byusing the designed system,the acoustic power curve during welding is calculated,saved,relation between fusion state of plastics workpieces and input energy of joint is analyzed.     

PAW受控脉冲穿孔状态的检测与控制

根据受控脉冲穿孔的控制策略,研制出等离子弧焊接(PAW)小孔状态的检测与控制系统,采用等离子弧尾焰电压作为表征小孔状态的传感检测信号,对不同焊接电流作用下的焊接过程进行实时监测,系统可以同时采集焊接电流和尾焰电压信号,并对信号进行分析、处理,建立了焊接电流、尾焰电压和背面熔宽三者之间的定量关系曲线.结果表明,尾焰电压信号能够迅速准确地反映出小孔状态和焊缝背面熔宽.根据检测试验得到的数据,建立穿孔型PAW焊接闭环控制系统,通过对普通平板和改变散热条件工件进行闭环控制焊接试验,获得了适当的焊缝背面熔宽及良好的焊缝质量,证明了该系统运行稳定、可靠.     

焊接过程参数传感采集系统以太网接口设计

焊接电压、焊接电流等焊接参数决定电弧形态和熔滴过渡形式,对焊接过程的稳定性和焊缝质量有决定性的影响。焊接电压、焊接电流等电信号的高速、实时采集传输是实现焊接过程监控和焊接过程数字化的突破性关键技术。传统焊接过程参数传感时由于通讯接口的限制造成传输频率低,无法满足焊接电信号精细化分析和焊接质量在线感知的需要。设计了一套采用MCU和以太网芯片DM9000通讯接口的焊接过程参数高速传感采集系统,采用基于TCP/IP的网络传输协议进行数据传输,测试结果表明,设计的以太网通信接口成功实现了采样频率为1 000 Hz的焊接电压和电流波形的高速传输。     

基于ARM微控制器的CO2电弧焊全数字化逆变电源设计

采用基于ARM7TDMI-S内核的LPC2131微控制器设计了一种全数字化控制的CO2电弧焊逆变电源,完成了硬件电路和软件程序.在设计方案中采用了独立的送丝系统和全桥逆变主电路,选择了送丝速度作为其它焊接参数控制的基准.充分利用了片内软硬件资源,ARM控制器产生一路双边沿PWM脉冲并转换输出,通过电流、电压检测以分时进行短路电流和燃弧电压控制.其硬件结构简单可靠,控制软件可通过升级接口更新算法.文中介绍了设计思路和方法,对全数字化焊接电源研究和开发具有参考价值.     

连续行走脉冲TIG焊熔池谐振法熔透控制

熔池振荡频率与熔池尺寸之间的良好对应关系,可以用于进行熔池尺寸检测及熔透控制,但在快速行走焊接时难度很大。本文在恒定直流之上叠加定频率正弦波电流做为脉冲焊接电流激振熔池,在连续行走焊接时,通过电弧电压检测熔池振荡即熔池尺寸。在脉冲电流作用期间,随着熔池尺寸的增长,当熔池自身固有振荡频率与焊接电流正弦波频率一致时,熔池产生谐振,从电弧电压中检测到谐振特征变化信号,该信号的强度,稳定性,重复性及与熔池     

基于相关与时耗复合维归约的弧焊电源动特性自适应在线监测

提出了相关与时耗复合维归约方法,可实现多种弧焊电源动特性自适应在线监测.其核心思想是从一个大的特征库中选择出最贴近监测对象的若干特征.该方法充分考虑特征间的相关性,以及在线监测的时效性.搭建了较为完善的焊接试验数据采集平台,共采集189次焊接过程的电压电流数据作为样本,并以人工评定结果作为文中维归约方法教师信号,即类的标签.随机选择150个样本组成训练集,剩余39个组成测试集.运用文中维归约方法的寻找最优的特征子集.结果表明,找到的最优特征子集的自动化评定准确率达97.435 9%,接近应用要求.     

数字控制焊接系统中的误差分析

为了提高焊接系统中的焊接质量,对采集信号的误差处理进行了详细的分析。通过分析焊接系统中电压、电流和电机速度控制可知:要实现焊接系统的智能控制,必须对控制信号焊接电压、焊接电流和电机转速进行采样并反馈控制,而这些采样信号与真实值之间都存在误差。分析了误差的来源,整个系统中误差的分析处理,以及随机干扰信号处理的几种方法。对误差信号的分析和处理方法对焊接控制系统的误差处理和干扰信号的抑制将起到一定的参考作用。     

K900钢轨闪光焊焊机计算机监控软件国产化研究

通过PLC与计算机通信的方式,采集焊接过程中的电压、电流、位移、油压等参数,并能够进行多套焊接工艺参数的设定、修改和存储.编制了基于Windows界面的具有良好人机交互功能的控制软件,通过软件实现了焊接参数的实时显示,焊接数据的保存、查询等功能.