计算机控制的窄间隙MIG焊跟踪系统

本文根椐窄间隙脉冲射流焊接中电流波形的实测结果,分析和论证了电流的变化规律,提出以电流的瞬态变化作为控制参量,实现电弧对焊缝侧壁的跟踪,以消除由于焊丝弯曲引起的跟踪误差,文中论述了以单板机为主体组成的跟踪系统,实现窄间隙熔化极射流过渡焊接自动跟踪的方法。     

基于面阵 CCD图象处理的窄间隙焊自动跟踪系统

介绍了一种采用表面张力过渡技术、 GWAM窄间隙焊接条件下的基于面阵 CCD图象处理方式的实时自动跟踪系统。该系统由 256× 256面阵 CCD,工业控制计算机、二维执行机构组成。该系统可对近似 I形的窄间隙坡口,同时存在弧光、烟尘、飞溅等干扰条件下的窄间隙自动焊进行 0.1 mm精度的实时自动跟踪。     

传感导前式窄间隙焊自动跟踪系统的控制策略

针对小坡口面角、传感器导前于电弧的窄间隙自动焊接,采用了将步进电机的梯形控制和P1D中的PD控制及预测控制相结合的跟踪控制策略,可满足GMAW条件下窄间隙自动焊过程对自动跟踪系统的精度和实时要求。     

窄间隙TIG焊接视觉自动对中图像处理算法

分析了核电站主管道窄间隙焊接过程中的钨极位置对焊缝成型质量的影响,并针对此问题在已有的设备上研制了一套钨极自动对中系统,图像处理算法是整个系统的核心,在已有的焊缝自动跟踪技术基础上,对Otsu法进行改进,同时加入了图像过渡区域的概念,使图像的分析结果更接近于实际。理论分析和实验结果表明:改进的算法能够很好的分离背景和物体,能够为控制窄间隙焊接的钨极对中提供准确的信号。     

一种用于窄间隙焊缝跟踪系统的多极阵列电容传感器

焊缝跟踪系统是实现智能焊接的关键技术之一,针对窄间隙焊缝中焊缝实时跟踪困难等问题,文中设计了一种基于边缘电场技术的多极阵列电容传感器,并通过结合了小波滤波与非线性映射技术的电容信号处理技术,实现了该传感器对窄间隙焊缝坡口形貌的重构.首先,建立了该传感器的数学模型,得到了多极阵列电容传感器的相关理论数值,并结合有限元仿真分析,优化了传感器结构.随后,通过电容信号处理技术实现了对传感器电容信号的提取及优化,获得了焊枪偏移及焊缝偏差信号,完成了焊缝坡口形貌重构.结果表明,多极阵列电容传感器应用于窄间隙焊缝跟踪系统是可行的,对窄间隙焊缝跟踪具有重要意义.     

焊接学会第Ⅻ委1988年专业学术会议部分论文摘要(三)

微机控制熔化极脉冲窄间隙焊缝自动跟踪系统从窄间隙焊的实际出发,设计了一种以坡口棱边为依据的新型跟踪传感器——光电数字传感器,该传感器能直接以数字形式给出偏移量的大小,且体积小、抗干扰能力强,并以单板计算机为主体组成控制系统,有效地实现了对焊缝的跟踪. (西北工业大学陆依成等) 高频脉冲TIG辉电弧阳极行为的研究对高频脉冲TIG焊电弧阳极的平均电流密度分布及其中心电流密度动态过程进行了测定及研究,并建立了数学模型。还利用自制的微压测试装置,研究了高频脉冲TIG焊电弧阳极轴向压力的分布,建立了数学     

窄间隙埋弧焊微机控制自动跟踪系统的研究

研究并建立了窄间隙埋弧焊微机控制自动跟踪系统，可对厚壁容器环缝及纵缝的焊接进行横向和高度方向的自动跟踪。系统采用ＰＩ控制模式，调节精度可达０．８ｍｍ；调节速度能够保证在不影响焊缝成形的前提下消除偏差。此外，系统具有自动分配焊道和“滑雪”的功能，可保证坡口形状不同时均能连续施焊。本文在闭环试验的基础上，提出了根据偏差变化率近似等于调节速度的模式，确定控制参数的优化设计方案     

基于LabVIEW的窄间隙GTAW焊缝跟踪研究

设计了基于LabVIEW的窄间隙GTAW焊缝跟踪系统,系统采用“数据采集卡+PC机”模式,包括数据采集、数据处理、模糊PID控制和PWM输出等功能.通过数组的数据动态存储,有效解决了检测点超前的问题,采用生产者/消费者的用户界面时间处理器设计模式,实现了采集和同步控制输出的实时控制.结果表明,系统的跟踪精度达到了使用要求,为窄间隙GTAW焊的深入研究提供了良好的实验平台.     

基于电弧传感窄间隙焊枪高度跟踪的信号处理及控制策略

在细丝CO2短路过渡窄间隙焊接时，基于电弧传感原理的焊枪高度跟踪系统易受短路过渡稳定性、送丝稳定性等干扰因素的影响，焊枪高度调节发生振荡或失控。通过采用统计短路频率法对弧压信号进行处理，并采用参数自校正可变增益PID的控制算法，改善了系统的调节特性，满足了窄间隙焊接过程中高度跟踪的精度和实时要求。     

表面工程应用实例

正[例34]窄间隙埋弧焊在发动机曲轴损伤修复中的应用窄间隙焊接是在已有的埋弧焊方法和工艺的基础上,加上特殊的焊丝、保护气、电极向狭窄的坡口内导入技术以及焊缝自动跟踪等特别技术而形成的一种高效、省时、节能的方法。其优势主要表现在:窄间隙埋弧焊通常采用I型或U型窄间隙坡口,坡口间隙在18~30mm,与普通埋弧焊接同样厚板须采用U型或双U型坡口相比,可节省大量填充金属和焊接时间,从而节省焊材约20%~40%,焊接总效率可提高30%~45%,大大减少了焊接成本;由于采用窄间隙坡口,窄间隙埋弧焊能减小焊接应力,焊缝金属中积聚的氧也较少;由于焊接线能量较小,且后续焊道对前焊道有重叠加热作用,因此,焊接接头     

窄间隙焊接钨极动态运动轨迹多自由度控制

在厚壁管、压力容器及电站锅炉的窄间隙全位置焊接中，钨极运动轨迹是动态的。根据窄间隙全位置焊接工艺要求，从钨极运动轨迹角度，提出了钨极运动轨迹综合控制方案，通过对钨极柔性接触引弧轨迹上的各参数作用机理研究，提出钨极柔性接触引弧控制方法；根据钨极摆动轨迹分析，提出基值电压控制弧长和基、峰值电压值分别控制弧长两种方案；为避免在窄间隙U形坡口两侧壁出现“爬弧现象”，设计了焊缝横向运动轨迹计算机控制自动跟踪系统；根据全位置焊接重力对钨极纵向运动轨迹影响特点，设计了基于单片机控制的弧压传感可变增益PID弧长控制器。     

窄间隙焊接 全位置焊接方法

窄间隙焊接是一种射流过渡型熔化极气体保护焊。不管所焊钢板厚薄,均采用宽6～10毫米的小间隙,不开坡口,一层层地熔敷较薄的焊道,直至焊满。窄间隙焊接法已经在几种碳钢和低合金铜,以及铝合金上成功地应用。为了在接头的窄间隙中进行焊接,制作了专用设备。此设备上带有厚度仅3.2毫米,能插进窄间隙内的特制水冷导电咀和用以跟踪焊缝和控制导电咀与工件间距离的导电咀引导装置。窄间隙焊接的主要优点是:1.减少了填充金属用量,因而降低了成本。2.焊接热输入量低,所以焊缝金属和热影响区的机械性能极好。3.采用射流过渡的焊接规范,所以包括仰焊在内的全位置都可以进行自动焊接。4.变形较小并容易控制。     

小直径超厚壁石油钻采钢管窄间隙PC-MIG/MAG自动焊机的研制

本文介绍选用高效率的窄间隙PC—MIG/MAG自动焊对石油钻采钢管(钻铤)焊接的成果。文内对新设计的窄间隙PC—MIG/MAG自动焊机、晶闸管可控开关的脉冲弧焊电源,焊层自动计数和显示、窄间隙焊炬的自动提升控制以及焊接的工艺考核试验等予以较详细的论述。     

大型薄壁构件激光焊接随焊压紧和焦点自动跟踪技术研究

为满足大型薄壁构件搭接焊接工艺对搭接间隙和焦点位置的要求,研制了一种具有随焊压紧和焦点自动跟踪功能的焊接技术及装置。通过电容传感器实时检测参考面的位置,结合信号处理系统及机床系统Z轴的补偿运动,完成对工件压紧力和焦点位置的闭环控制,实现了焊接过程中对薄壁构件的随焊压紧和焦点自动跟踪,避免了由于焊接变形和工件轮廓加工误差对焊接质量的影响。采用研制的焊接装置进行了焊接试验,达到了预期功能。     

窄间隙埋弧焊的磁控与电感复合式焊缝跟踪方法

针对窄间隙埋弧焊焊缝横向和高低跟踪中存在的问题,设计一种基于电感原理的新型电磁传感器,通过初级线圈磁场控制电弧摆动扫描焊接坡口,采集电流信号经过单片机处理后获得焊枪的左右偏差,控制左右调节滑块的水平运动,能够较好地解决窄间隙焊缝焊接时侧壁不易熔合的问题;通过次级线圈感应电动势的变化反映焊炬的高低位置信息,实时识别焊枪相对焊缝的高低偏差,根据焊枪高低位置变化情况,进行PID算法设计,使系统能够快速平稳实现左右和高低双向跟踪. 结果表明,该传感器结构简单,灵敏度高,抗干扰能力强,为厚板窄间隙埋弧焊的跟踪提供了一种新的解决方案.     

一种焊缝缺陷自动超声检测系统

给出了一种四通道焊缝缺陷自动超声检测系统HAUT-1的设计，实现方法，HAUT-1由磁吸附爬行器，扫查臂耦合剂自动输入系统，电机控制器，超声波发射，接收电路，高速数据采集电路，焊缝自动跟踪系统及控制计算机组成，可应用于厚度为10-100mm的平板，压力管道和压力容器筒体纵，环焊缝缺陷的自动检测，对HAUT-1的功能进行了介绍，给出了其主要技术指标，并对系统的构成，焊缝缺陷的自动检测方法及焊缝自动跟踪算法进行了分析与讨论，在φ1800mm，厚100mm的锅炉汽包窄间隙环焊缝上的检验结果表明，HAUT-1的检测结果与手工检测结果相同，并具有较好的检验精度，重复性及缺陷图像处理功能。     

窄间隙/超窄间隙焊接技术(四) 超窄间隙MAG/MIG焊接技术

对超窄间隙MAG/MIG焊进行学术界定,指出实现超窄间隙MAG/MIG焊必须的四大关键技术,即超窄间隙焊枪技术、智能跟踪技术、气体保护技术和熔滴过渡技术。分析了该技术的主要技术优势是焊态焊接接头的强韧性能更优,焊接应力更低;主要经济优势是焊接生产率相对已有窄间隙焊接技术大幅度提高,焊接生产成本大大降低。     

AP1000核电厂波动管窄间隙自动焊关键工艺

窄间隙自动焊工艺在核电建设工程中应用越来越广泛,特别是反应堆冷却剂系统的大径厚壁管道,这类管道对安装精度和焊缝质量要求较高。AP1000核电厂波动管焊接控制关键是焊缝质量和收缩变形,焊接工艺顺序和收缩量监测是波动管整个焊接过程的重点部分,也是控制焊缝质量的细节部分。通过整个焊接工艺过程的优异表现可以看出,可视化操作便捷、焊接状态稳定、焊缝质量可靠是窄间隙自动焊工艺的主要特点。窄间隙自动焊工艺在波动管焊接上应用效果良好,其应用范围将不断扩大。     

ESAB（瑞典）窄间隙焊接工作站技术分析

ＳＡＢ产ＭＫＨ窄间隙焊接工作站是典型的融焊接高技术和计算机自动控制技术于一体的大型焊接设备。该设备的机械系统、电气系统和计算机控制系统的设计思想、整体结构、机头操作，特别是焊缝自动跟踪系统等部分都有独到之处。为此，剖析该设备对我国的焊接设备的设计和使...     

精密数字控制双丝窄间隙埋弧焊接系统

介绍了AMET窄间隙双丝埋弧焊接系统的基本构成及控制方案。AMET焊接机头的多参数可调设计理念,数字控制的全面应用,控制系统的多模块同步控制能力,精确的激光跟踪系统,为客户提供了超大的工艺开发空间和超强的参数稳定性保证。通过BHW35锅炉用钢的纵缝窄间隙双丝埋弧焊接试验,以及Q235厚壁件筒体的环缝焊接试验,证明该系统可以获得性能均匀的优质焊接接头。