旋转电弧传感器信号消噪的研究

旋转电弧传感器是焊接自动跟踪中的重要装置,为了获得水下焊接坡口的特征信息,必须对采集的焊接电流信号进行消噪,以去除干扰信息.利用平面中值滤波器对8个方向噪声点进行处理,平滑滤波器对信号中的奇异点和毛刺处理,以及小波变换能在小波域实现信噪分离,以便去除整个频域范围内的噪声,设计了一种中值平滑小波改进型滤波器.Matlab仿真结果表明:此方法能有效消除焊接过程中的各种干扰,且经过处理后的信号表现非常明显的正弦变化规律.通过焊接实验,获得良好的跟踪效果.     

用复小波实现水下旋转电弧式传感器焊缝信息提取

为了对旋转电弧式传感器所取得的电流信号进行坡口信息提取,首先,给出焊接弧长信号的数学模型,对焊接弧长信号进行Morlet复小波分析,将弧长信号进行带通滤波,结果表明：偏差大小与复小波系数的实部呈线性关系,焊炬倾角与复小波系数的虚部呈线性关系。然后,针对水淹气罩情况下水下旋转电弧式传感器提取的电流信号,采用复小波进行了焊缝信息特征提取分析,同样验证了复小波方法的有效性,从而为旋转电弧式传感器焊缝信息的提取提供了一种新的方法。     

CO_2焊接基于模糊的电流波形控制系统研究

针对ＣＯ２焊接存在的问题，提出了ＣＯ２焊接基于模糊的电流波形控制方案。基于模糊控制理论和大量ＣＯ２焊接工艺实验结果，对ＣＯ２焊接基于模糊的电流波形控制系统进行了研究，并对其进行了８０９８单片微机程序设计；应用该系统对碳钢ＣＯ２焊接进行了应用研究，实验结果表明，达到了设计要求。     

基于小波变换的水下焊接电弧信号消噪处理研究

水下焊接电弧信号是反映焊接状态的重要信号,如何有效地分析和处理电孤信号,将影响熔深在线检测结果。基于小波变换方法,研究了小波阈值去噪方法中的软阈值法和硬阈值法的缺点,提出了改进的阈值量化消噪法。经过实验表明,此方法在电弧信号的消噪处理中,具有良好的消噪效果。     

TIG焊旋转电弧传感器结构设计

通过对国内外目前现有旋转电弧传感器的学习和研究,在实验室现有的TIG焊旋转电弧传感器技术基础上,设计出一种空心轴电机驱动的TIG焊旋转电弧传感器.传感器结构设计主要对电绝缘结构、保护气送气方式、冷却水管接口结构进行了改进.利用Pro/E软件对机构进行了动态分析.     

新型旋转电弧传感系统的研究

介绍了旋转电弧传感器用于焊缝跟踪的工作原理.针对空间狭窄、折角变化大的焊缝跟踪场合,研制了一种结构更紧凑,工作更稳定的新型旋转电弧传感器.设计了电弧传感器的旋转位置检测电路和以单片机为核心控制器的转速闭环及调速控制电路.实验证明:所设计的电路抗干扰强、测位可靠、转速稳定、调速准确.该传感系统已在轮式移动焊接机器人焊缝跟踪控制系统中得到成功应用.     

机器人基于电弧传感器对90°折线角焊缝的跟踪

针对准确跟踪90°折线角焊缝比较困难的问题,提出了一种基于旋转电弧传感器和路径规划组合的方法.通过对旋转电弧传感器采集到的焊接电流进行滤波,采用最小二乘偏差识别和模糊控制算法,控制机器人左右轮差速运动或水平滑块伸缩.直角拐弯时基于路径规划和水平滑块伸缩跟踪焊缝,未进入直角拐弯时是基于左右轮差速运动跟踪焊缝.实验结果表明,该算法能够很好地实现90°折线角焊缝的跟踪.     

基于旋转电弧传感的新型轮式自主移动焊接机器人系统

介绍了一种基于旋转电弧传感的新型轮式焊接机器人系统，机构上前轮采用步进电机转向，后轮由交流伺服电机驱动，左右与上下十字滑块用两个直流伺服电机控制，这4个电机用一4轴驱动运动控制器进行驱动控制，大大提高了集成度与控制效率，目前是一种新型的焊接自动化装备．     

基于LabVIEW的小波滤波及焊接电信号处理

LabVIEW语言是一种功能强大的虚拟仪器开发平台,利用它实现小波变换的Mallat算法,并运用滤波算法对小波系数进行处理,实现信号的滤波,再重构得到所需要的真实信号,从而实现LabVIEW的二次软件开发;并成功应用于焊接电流信号的滤波分析处理,得到了真实的焊接电流信号。     

旋转电弧传感信号滤波研究

旋转电弧焊接过程中信号的滤波与提取是焊接过程中首要解决的问题,介绍了电弧传感的工作原理与焊接信号的特点,对旋转电弧焊接中使用的数字滤波方法做了介绍,通过实验对各个方法做了比较,并提出了一种有效的旋转电弧信号组合滤波方法,实验证明:该方法能更有效地抑制电弧信号的干扰,保留有用的信号特征信息。     

高速旋转电弧传感焊缝偏差信息识别的研究

以空心轴电机直接驱动的高速旋转电弧传感器是焊接应用中使用的一种传感器,国内外将它应用于焊缝跟踪系统中,并进行了大量的研究。介绍了该传感器的结构与工作原理,阐述了采用特征谐波检测法识别焊缝偏差信号的方法。利用该方法对V形坡口进行了金属熔化极气体保护电弧焊(MIG)的跟踪试验,试验结果验证了所用方法的有效性。     

基于视觉与电弧多信息传感的焊缝跟踪算法

随着焊接传感技术以及信号处理技术的快速发展,人们越来越注重对焊接过程质量控制的研究,而多传感器信息融合技术是焊接质量控制的一种重要的方法,采用该技术实现熔化极气体保护焊(MIG)脉冲焊接质量的自动控制。该技术采用了视觉传感器和电弧传感器将采集的不同的描述信息进行了有效的特征提取和传输,并运用多传感器信息融合算法进行焊缝的跟踪。视觉传感器利用工业电荷耦合元件(CCD)获取图像信息控制焊炬的横向偏差信息,电弧传感器利用数据采集卡获取电流信息控制焊炬的高度互补偏差信息和横向的冗余信息,将两种传感器得到的冗余信息和互补信息在特征层下进行融合实现焊接过程横向和高度的纠偏控制。冗余信息的融合可以实现视觉传感的图像去噪,而互补信息的融合可以进一步提高焊缝跟踪的精度。实验结果表明,所提算法能够较好地提高焊接的质量,从而也验证了算法的有效性和合理性。     

基于图像传感器的焊缝偏差信息提取方法

介绍了焊接图像传感器的传感原理及其利用CCD摄像机获得的焊接温度场图像,叙述了小波变换方法用于边缘检测的原理,论述了利用三次样条小波函数对温度场图像进行变换得到焊缝位置和焊炬位置的算法,最后给出小波变换对图像的处理结果以及焊缝偏差量。     

光敏Z元件角速度传感器研究

为了对转动装置的转速进行实时检测,研制出一种光敏Z元件角速度传感器。对光敏Z元件的特性进行了测试,其伏安特性曲线呈"L"型;随着光照度增加,阈值点向左上方移动。运用半导体理论对光敏Z元件的特殊性质进行了分析。利用光敏Z元件作为光电转换器,并用红外光源和信号处理电路设计一种光电式角速度传感器,其分辨力能达到0.4 rad/s,并能实现将转速量转换为数字脉冲信号输出的功能。由于光敏Z元件的特殊性质,该传感器具有电路简单、响应速度快、光谱响应范围宽的特点。     

弧焊机器人直线轨迹精度测试研究

在传统平面最小二乘拟合方法的基础上,提出空间直线拟合的方法。利用该方法对弧焊机器人的直线轨迹进行了拟合,拟合结果显示,机器人实到轨迹与指令轨迹之间存在较大误差,通过分析误差分布情况可以为机器人的位姿误差补偿及精度优化设计提供依据。     

光纤F-P电流传感器

利用光纤抗电磁干扰、绝缘性好、体积小等特性,提出一种新型的光纤电流传感器。经比较,选择超磁致伸缩棒（Tb0.3Dy0.7Fe1.95）作为核心材料,对光纤F-P传感器实现电流测量的理论进行了研究分析,在解调方式上采用了相位解调法,建立了光纤F-P腔的数学模型,推导出电流检测理论公式,并进行了相关实验。     

激光视觉传感器对不连续焊缝的识别

船舶制造中,为了对小格子船舱中排水孔形成的不连续焊缝进行跟踪,在机器人上安装视觉传感器提取排水孔的起点、终点特征信号。介绍了图像的采集方法和图像处理过程。对含有焊缝信息的图片先进行去噪预处理,再进行阈值分割,求取连通区与面积;细化图像,提取出激光线条的骨架;然后再进行霍夫变换,提取特征直线;最后求得两直线的交点,即焊缝的特征点,从而识别排水孔和焊缝。在模拟船舱结构的工件上进行不连续焊缝跟踪实验,实现了不连续焊缝的识别。