单片机控制焊缝跟踪系统的研制

所研究的焊缝自动跟踪系统,是利用接触式微动开关传感器检查偏差信号,并使用单片微机控制系统的工作。单片机通过对传感器信号的识别和判断控制步进电动机工作,驱动机械传动系统以达到跟踪的目的。文章介绍了单片微机控制系统及其软件结构和软件开发;分析了对跟踪过程的影响因素以及微机系统硬件和软件的抗干扰措施。     

单片机控制的TIG焊缝自动跟踪系统

ＴＩＧ焊接中借助电弧作为传感器，在进行电弧长度自动调节的同时，利用摆动的电弧传感方式，通过焊矩高度值设定法及积分比较法实行焊缝的自动跟踪。介绍了两种方法的程序框图，并对电弧摆跟踪过程作了简要的动态特性分析。     

焊缝自动跟踪微机系统的数字控制器

对焊缝自动跟踪微机系统中的数字控制器进行了分析研究。在焊缝自动跟踪系统中,除了电弧传感器之外,大部分的传感器都有检测点超前于焊接点的情况。本文针对这种有普遍意义的传感器超前检测的自动控制系统的结构特点,分别设计了最少拍数字控制器、数字ＰＩＤ控制器以及一种实用型的数字控制器。这些数字控制器的仿真试验结果表明,本文提出的实用数字控制器具有跟踪结构精度高,结果简单、计算方便等优点,因而是这类传感器超前检     

数字化焊缝跟踪系统

介绍了一种数字化焊缝跟踪系统，传感器为接触式，控制上ＣＭＯＳ数字集成电路组成，伺服电机采用两台步进电机。该跟踪系统抗干扰能力强，结构简单，工作可靠，实用性强。     

结构光式激光视觉传感器的焊缝跟踪系统

对几种常见的焊缝跟踪系统进行比较，着重介绍了结构光式视觉传感器的工作原理。     

焊缝跟踪系统步进电机驱动电源的设计

介绍了一种简单而又易于与微机接口的步进电机驱动电源，它具有反庆快的特点以及与微机控制的功能，是焊缝自动跟踪系统的简易可行的驱动电源。     

基于Windows环境下的焊缝跟踪智能控制系统

在中文Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下，应用程序设计语言Ｍｉｃｒｏｓｏｒｔ Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋研究开发一个焊缝跟踪适时能控制系统。该系统不仅能够实现焊缝实时跟踪，而且还包括图象数据库管理子系统，操作简便，并且具有较强的文字和图形辅助功能。     

光电传感器式焊缝自动跟踪系统

采用点光源扫描的光电传感器对焊缝偏差进行检测,针对传感器的信号特点,提出了信号加权比较处理方法用于焊缝识别.建立了一种传感器旋转摆动的数学模型,对该模型进行了理论推导与分析,设计了一套模糊控制器,并采用MATLAB软件进行了仿真分析.开发了基于MSC-51单片机控制的硬件与软件.焊接试验表明,该系统跟踪精度高,工作稳定,成本低,满足实际生产应用要求.     

焊缝自动跟踪系统中的智能控制

从控制方式的角度对焊缝自动跟踪系统进行分析,确认大多数焊缝跟踪系统是一种前馈随动系统。介绍了模糊控制和神经网络在焊缝跟踪中的应用。     

基于LabVIEW的直缝钢管内焊缝跟踪系统

准确而实时地检测出焊缝中心位置是焊缝跟踪系统要解决的首要问题。通过对钢管焊缝跟踪技术进行深入研究,设计了一种直缝钢管内焊缝跟踪系统。该系统硬件部分主要由视觉传感器CCD构成,控制部分通过图形化编程软件LabVIEW实现。算法上采取确定焊缝图像的边缘位置和确定焊缝图像二值化后的能量中心两种算法相结合的方法,相辅相成,最终确定焊缝中心位置。该算法无需对图像进行繁琐的预处理,试验证明该系统精确可靠,精度达3 mm。     

基于视觉图像传感的精密脉冲TIG焊焊缝跟踪

针对某复杂曲面薄壁不锈钢工件精密脉冲TIG焊中的焊缝跟踪问题 ,本文研究了一种基于视觉传感的高精度、高实时性焊缝跟踪技术。根据脉冲TIG焊的工艺特点 ,该技术通过选择特定波长的滤光片及合理的曝光时刻 ,采用工业CCD摄像机获取可直接分辨出焊缝、熔池和钨极的清晰、放大的焊接区图像。采用VC语言设计的图像处理算法 ,可以快速准确地识别出焊缝中心线 ,提取钨极偏离焊缝中心线的方向和距离 ,驱动步进电机调节焊炬位置 ,实现高精度、高实时性的焊缝跟踪。试验结果表明 ,该技术的单幅图像处理周期小于 12 0ms,能实现焊炬运动方向与焊缝偏差角小于 3 0°的焊缝跟踪 ,满足了复杂曲面的薄壁不锈钢工件的精密焊接要求。     

基于模糊推理的CO2焊自动跟踪系统研究

根据ＣＯ２焊试验结果，利用模糊集合理论及建立在该理论基础上的模糊控制技术，详细介绍了ＣＯ２焊焊缝自动跟踪系统模糊控制器的设计、模糊变量的选择及模糊量和模糊判决的过程，利用实际的调整量Ｄ与电流差值ΔＩｆ的关系，即可实现ＣＯ２焊焊缝的自动跟踪控制。     

激光焊缝跟踪系统设计与应用

针对当前小型生产车间难以做到智能化生产问题,设计一套智能焊接系统,使机器人在焊接过程中可以对搭接焊缝、对接焊缝的路线进行精确跟踪。以ABB公司irb1600机器人为载体,实现机器人与传感器的通信,通过校准传感器的视觉以及对算法的设定,使传感器识别到焊缝的特征点,并通过特征点的位置与校准的位置误差反馈给机器人纠偏信号。使用ABB机器人专用的编程指令编写程序,通过上位机实时对传感器的视觉进行监控并做出调整。实验结果表明：此系统针对不同的焊缝均可实现精确跟踪,有效提高焊接质量与效率。     

基于模糊控制的焊缝自动跟踪系统的设计

为了提高CO2气体保护焊的自动化水平,研制了用于CO2气体保护焊的电弧传感焊缝跟踪系统.采用TMS320F240数字信号处理器作为CO2焊接电源和焊接摆动器的控制核心.CO2焊接电源采用IGBT全桥逆变主电路,根据电弧电压、电流反馈信号进行PID逻辑运算,据此调节PWM的脉冲宽度,使得逆变焊接电源具有恒压电源外特性.采用参数自调整模糊控制器对焊接电流信号分析,获得步进电机的调整步数和调整方向.设计了焊缝跟踪的执行机构焊接摆动器.实验证明,系统实现了0°到8°偏角以内的焊缝跟踪.     

螺旋缝焊管焊缝跟踪用精密三维滑台的设计

针对山东胜利钢管有限公司使用的焊缝跟踪机构或滑台存在的问题,研制出螺旋缝焊管焊接机构调整及焊缝跟踪用精密三维滑台.介绍了该滑台的主体结构、技术参数、安装方式及与焊头机构的连接方式及其优点.使用结果表明,该精密三维滑台运行良好,故障率低,较大地提高了螺旋缝焊管的焊接质量和焊接作业率,为焊接生产的正常进行提供了设备保障.     

一种基于生物智能控制算法的焊缝跟踪控制系统

焊接自动化的关键技术是焊缝跟踪。针对传统PID在焊缝跟踪过程中存在快速性和平稳性的矛盾问题,提出一种基于睾丸素分泌调节原理的两级生物智能控制器,一级控制单元根据控制偏差的大小动态调整二级控制单元的给定值输入,从而可迅速、稳定地消除控制偏差,并针对焊缝跟踪系统的电机位置进行精确的自适应跟踪控制。仿真结果表明,该生物智能控制器具有动态性能好、收敛速度快、控制精度高等优点。     

用于焊缝跟踪的激光扫描测距传感器的设计

提出了一种新颖的用于焊缝跟踪的激光扫描测距传感器设计方案，对设计中所涉及的主要问题进行了研究，使用所研制的传感器原理样机进行了扫描测试试验，并对测试结果及应用的可能性进行了分析讨论。