多传感器信息融合在摩擦焊机上的应用研究

多传感器信息融合系统即将来自多个传感器或多源的信息进行综合处理,从而得到更为准确、可靠的结论.多传感器信息融合系统是对人类综合处理复杂问题的一种功能模型.从工业实际应用出发提出了一种用于摩擦焊机控制的多传感器信息融合系统模型,使焊接工件的质量因受液压系统的波动(液压油的温度、液压泵的不稳定及老化、电磁阀等是造成系统压力波动的主要原因)的影响降到最低,提高了焊件的最优率.     

多传感器数据融合技术的现状及展望

阐述了多传感器数据融合的原理，对数据融合算法的研究动态进行了评述，指出了数据融合技术存在的问题，对今后的发展趋势进行了展望。     

基于多传感器数据融合的液压泵故障诊断研究

将D—S证据理论应用于多传感器数据融合，提出了多传感器数据融合一般化方法，并将其应用于液压泵故障诊断。通过数据融合诊断结果与单传感器诊断结果的比较，证明多传感器数据融合能明显提高故障诊断的准确率。     

钻杆环缝数控自动焊机

研制的钻杆环缝数控自动机焊为全自动的数控焊机。用于钻杆与两端法兰的内外共4条环缝的焊接。工件的上料、定位、夹紧、内外焊枪的到位、内外焊枪的焊接、自动排列焊道各层各道的焊接工艺参数的改变等均能自动进行。不同管径和不同壁厚采用的各种焊接参数都可在人机界面上预置。采用富氩混合气体保护焊工艺方法，焊缝美观，性能优良，几乎没有飞溅。经大量的生产实践证明该钻杆环缝数控自动焊机焊接质量好，生产效率高。     

集装箱波纹板自动拼焊机的研制

介绍的集装箱波纹板拼焊专用成套设备，由可编程控制器（ＰＬＣ）控制，采用哈尔滨焊接研究所获得国家专利的旋流式双层气体保护焊枪，工件的定位与压紧采用气动多压块机构。通过工艺试验，确定了保证薄板单面焊双面成形、光滑均匀的工艺参数范围、背面垫板凹槽尺寸、工件装配间隙、焊丝和工件的横向偏差量等。经生产应用，认为设备的自动化程度高、焊接辅助时间短、性能稳定、焊接质量好，完全满足了产品的生产要求。     

基于多传感器数据融合的并联机构定位方法

针对并联机构动平台上主轴动态定位问题,将电子罗盘及摄像头运用于并联机床动平台的位姿测量,提出一种基于多传感器数据融合的并联机床动态定位新方法.该方法融合动态惯性测量数据、机构各支链的编码器信息以及视觉信息,通过动态计算置信距离关系矩阵,实现并联机床动平台位姿(位置和方向)的精确定位.通过一个单方向运动动态测量的简化试验,对并联机床动平台的6自由度位姿测量进行仿真研究,证实该定位方法的有效性.     

钻头数控钎焊机的研制

针对PDC钻头复合片与钻头基体手工焊接时质量不稳定、效率低的缺点,研制了PDC钻头数控钎焊机,该数控钎焊机由钻头数控变位操作系统和复合片焊接温度自动测控系统组成,通过PLC对焊接温度、焊接时间、焊接变位机构、焊接操作机构等进行自动控制,实现了复合片与钻头基体自动焊接,保证了焊接质量,提高了焊接效率。     

多传感器动态数据融合自适应控制系统

针对面向工业现场的自适应控制系统存在的异构多传感信号统一处理困难的问题，提出了一种基于动态数据融合算法的现场自适应控制应用系统。采用四层数据处理算法，实现了异构控制变量间的数据提炼、自模糊推理、多维群估计和动态包机制策略，提高了多维系统的控制精度和效率。在12C总线架构下，采用单MCU驱动多传感器模式，增强了硬件系统的可重构性和鲁棒性，并降低了系统维护升级的成本。     

数控型高真空电子束焊机的设计

介绍了数控型高真空电子束焊机的基本组成及工作原理，对电子束焊机的控制原理和作用进行了分析，提出用可编程逻辑控制器对电子束焊机进行整机逻辑控制，计算机对工作台实现CNC控制，根据焊机的技术要求，设计了PLC的控制软件和计算机的CNC软件、计算机和PLC之间的通信接口电路，并对焊机的工作过程及软件设计进行了详细地说明。设备运行表明：焊机的控制系统硬、软件功能完善、工作可靠、设计合理，满足生产工艺的需要。     

焊机传感器的选择与保护

如果通过自动电弧焊机中的传感器来确认工作，所在位置及其他作业变量，那么，就应当选择那些可以经受得住焊接作业伤害的传感器，并采取相应的措施来保护这些传感器，以使其寿命更长。     

盘型激光焊接状态多传感信息融合分析

针对大功率盘型激光焊接状态,研究一种基于支持向量机的多传感信息融合分析方法. 使用紫外、可视和红外波段的两个高速摄像机同时获取激光焊接过程中金属蒸气、飞溅和熔池动态图像. 通过模式识别技术提取焊接过程多传感信息特征及进行数据主成分特征分析,并以焊缝宽度变化作为衡量焊接状态稳定性的参数. 运用支持向量机融合各特征,通过网格搜索和粒子群算法优化支持向量机参数,建立基于支持向量机的多传感信息融合模型. 结果表明,支持向量机多传感信息融合方法能够有效预测焊缝宽度变化趋势,为大功率盘型激光焊接状态的实时监控提供试验依据.     

复合传感技术在激光焊接过程质量监测中的应用

激光焊接过程中出现等离子体、羽辉、声音、辐射光、电等信号,通过对这些信号进行研究并与焊接过程的稳定性及焊接缺陷进行关联,可以实现焊接质量的实时监测。对不同监测手段进行对比分析,复合传感器监测技术展现出监测信息丰富,焊接状态识别精确,焊接缺陷预测准确的优势。根据焊接过程质量监测系统复合的传感器种类,将复合传感技术分为多视觉传感器复合技术、多光学传感器复合技术、光学及视觉传感器复合技术、其他复合技术4类,综述了不同传感器复合技术的研究现状及特点,指出光学及视觉传感器复合技术对焊接状态变化敏感、采样速度快、采集信息丰富的优势。介绍了几种可以应用于激光焊接生产线的先进复合传感器监测产品,明晰了复合传感技术应用于激光焊接过程质量监测的问题及未来发展方向。创新点： (1)对不同复合传感技术的特点进行总结及对比分析。(2)对商用复合传感器监测产品的原理进行分析及应用实例介绍。     

线激光--机器视觉测量系统中的多传感器融合技术研究

针对逆向工程中直接从线激光扫描的数据云图中提取物体边界不仅繁琐而且精度也不好保证，为此提出建立线激光—机器视觉测量系统，先利用三日视觉获得物体初始边界，然后利用曲线延拓的方法并考虑影响延拓误差的因素，从而在满足一定精度要求的前提下实现不同传感器信息的融合。     

薄板镁合金激光焊接质量信号的提取与控制

利用多传感器融合技术与D-S证据与决策理论,设计了焊接质量信号的获取与控制方案,建立了试验系统。试验证明以多传感器信息融合技术为理论指导的实时监控系统完全适用于激光焊接的质量信号提取与控制,并能在焊接过程中出现质量问题时,有效停止焊接,同时提供修正值,以获得良好的焊接质量。     

数字化焊接电源的发展

结合MIG焊的发展过程，介绍了为什么要发展数字化焊接电源，以及数字化焊接电源的应用，指出数字化焊接电源必将成为焊机发展的一种趋势。     

逆变弧焊机的现状和发展

对逆变焊机的现状、问题和发展方向阐述了自己的看法。     

电子束焊机数字化控制系统

以PCI数据采集与运动控制卡为控制核心,设计了一套电子束焊机数字化控制系统.系统通过PCI数据采集卡和运动控制卡实现了采样的模拟量输入、给定的模拟量输出、开关数字量的输入、开关数字量的输出、串口数据的采集以及伺服电机的闭环控制.设计出相应的软件控制系统,使电子束焊机具备了真空操作、焊接操作、运动控制操作、工艺参数管理、焊接实时数据的采集与处理以及日志管理等功能,实现了电子束焊机的数字化控制.在此基础上实现焊接工艺数据库的专家系统及多台电子束焊机的网络化管理.     

国内全数字化焊机的研究现状

在对电焊机数字化的主要内容作简要介绍的基础上,从以DSP为控制核心的全数字化焊机及其网络控制系统两方面的研究入手,指出了国内全数字化焊机的研究现状.     

逆变式直流弧焊机的区间外拖控制

提出了一种新型的直流逆变焊机的区间外拖控制方式，并给出了电路简图。     

示教式焊接跟踪全位置管道焊机的研制

在采用了一种绝对编码式360°倾角传感器作为轨道式全位置管道焊机旋转机头所处角度位置传感器的基础上,提出了全位置管道焊机的示教式焊接跟踪控制方案,开发出了焊前坡口中心位置信息预先提取及焊接时焊枪运动轨迹控制的单片机控制系统硬件电路,在此基础上成功研制了这种具有示教式焊接跟踪功能的全位置管道焊机,为实现管道焊接真正意义上的全自动控制奠定了重要基础.