超声传感焊缝自动跟踪的研究

本文介绍了非接触超声波传感器及其焊缝自动跟踪工作原理.在焊缝跟踪中既可以采取检测焊缝坡口的跟踪方法,也可以采取检测磁性胶条的跟踪方法.埋弧焊焊缝跟踪试验表明,该系统具有良好的动态性能和控制精度.该焊缝跟踪方法能够满足实际焊接工程的需要.     

CO2焊接超声传感焊缝跟踪控制规则与参数

介绍了一种CO2焊接非接触超声传感焊缝跟踪系统.该系统采用了Fuzzy-P控制理论.由于控制系统的控制规则、控制参数与控制系统性能密切相关,因此,要提高系统的控制性能,必须对系统的控制规则、控制参数进行优化处理.文中首先介绍了Fuzzy-P控制理论和参数自调整模糊控制规则;然后通过计算机仿真研究,确定了参数自调整模糊控制的比例因子α1和α2、系统输出比例因子K等控制参数,确定了Fuzzy-P控制的阈值ev.试验结果表明,采用计算机仿真研究确定的Fuzzy-P控制规则和控制参数是正确的,能够满足实际CO2焊接超声传感焊缝跟踪系统的控制要求.     

图像处理技术在CO2焊自动跟踪中的应用

利用CCD(电荷耦合器件)摄像及计算机熔池图像直接视觉传感方法，设计了一套基于面阵CCD计算机图像处理方法的CO2焊自动跟踪系统，图像经均值滤波和增值处理，再采用形态学的方法提取熔池边缘，从而确定熔池中心，即焊枪中心，以确定焊枪中心与焊缝的偏差，整个图像的处理时间为25ms?     

Fuzzy—P控制超声传感埋弧焊焊缝的跟踪系统

研制了一种非接触超声传感埋弧焊焊缝跟踪系统,介绍了新型的超声波传感器的工作原理,在焊缝跟踪系统强引入自调整比例因了Ｆｕｚｚｙ－Ｐ控制理论,在理论分析和试验的基础上,设计了焊缝跟踪Ｆｕｚｚｙ－Ｐ控制器的硬件及软件,提高了系统的响应速度和跟踪精度。     

药芯焊丝水下焊接视觉传感焊缝自动跟踪系统

根据水下焊接的特殊情况,研究设计了一套药芯焊丝水下焊接视觉传感焊缝自动跟踪系统。该系统硬件结构简单,成本低廉,软件功能丰富,人机界面友好,操作简单易学,为进一步进行水下药芯焊丝焊接焊缝自动跟踪的研究打下了基础。     

激光焊接过程焊缝跟踪传感方法

激光焊接已经成为焊接制造业中最具发展前景的焊接技术。在激光焊接过程中必须依靠先进的焊缝跟踪系统来保证焊缝和激光束的精确对中以获得良好的焊件,传感技术的应用为焊缝的实时跟踪提供了最有利的解决方案。综述了国内外最新结构光视觉传感、红外线传感、同轴视觉检测、磁光成像传感检测技术的原理及其优缺点,并给出应用实例加以说明。     

基于摆动电弧传感的管道焊接焊缝跟踪技术研究现状

基于电弧传感器的焊缝跟踪技术是目前焊接领域的一个重要研究方向,精确的焊缝跟踪可以快速实现焊缝的精确定位,是保证焊接质量的关键。介绍了摆动频率影响跟踪精度的工作原理,综述了电弧传感器的发展与研究现状,分析了各类电弧传感器的应用特点,论述了摆动电弧传感器的在管道焊接机器人系统中集成应用情况。     

AZ31B变形镁合金CO2激光焊接模式及焊缝成形特点

用CO2激光对4 mm厚的AZ31B变形镁合金进行了焊接试验,试验中出现了三种焊接模式:小孔焊、热导焊、模式不稳定焊.分析发现在一定参数范围内激光功率是焊接模式的决定因素.提出用正面熔宽与纵深段熔深的比值来表征小孔焊焊缝的形状特点,并对焊缝形状参数的影响因素进行了分析.发现焊接热输入是控制焊缝形状的最主要因素,而焊接速度变化引起的激光能量利用率的变化和激光功率变化引起的等离子体羽翼导热影响范围的变化也是焊缝形状的影响因素.在保证熔透的前提下,选择较低的激光功率、较高的焊接速度和较弱的焊接规范有利于获得深而窄的焊缝.     

Fuzzy-P控制超声传感埋弧焊焊缝的跟踪系统

研制了一种非接触超声传感埋弧焊焊缝跟踪系统。介绍了新型的超声波传感器的工作原理,在焊缝跟踪系统中引入了自调整比例因子Ｆｕｚｚｙ－Ｐ控制理论。在理论分析和试验的基础上,设计了焊缝跟踪Ｆｕｚｚｙ－Ｐ控制器的硬件及软件,提高了系统的响应速度和跟踪精度。     

超声波传感器在焊缝跟踪的应用

简述了目前国内外超声波传感器在焊缝跟踪中的研究状况。对焊缝跟踪中的接触式和非接触式超声波传感器进行了比较，重点阐述非接触式超声波传感器的研究情况，分析了聚焦式和非聚焦式超声波传感器的跟踪原理和跟踪形式。     

短路过渡焊接焊丝干伸长传感器

对波形控制短路过渡CO2 焊接焊丝干伸长传感器进行了研究。在对焊丝干伸长传热和电阻以及熔滴的几何形状和电阻特性进行理论分析的基础上 ,建立了一套基于MotorolaMC6 8HC11A1单片机的焊丝干伸长检测及处理系统。短路期间的焊丝干伸长近似为焊炬至工件的距离 ,因此焊丝干伸长可作为确定焊炬高度的传感器 ,进而实现焊缝跟踪。对检测数据的处理结果表明 ,在短路中期 ,焊接脉冲电流恒定 ,焊炬与工件间的电压信号与焊丝的干伸长度成正比。传感器的实际检测精度可以达到± 0 .4mm ,完全能够满足CO2 焊接的焊炬高度跟踪和焊丝能量补偿控制的要求。     

CO2电弧焊动态过程的MATLAB仿真研究

针对短路过渡工型ＣＯ２电弧焊系统存在本晨线性的特点,采用目前国际控制领域内应用最广的ＭＡＴＬＡＢ软件,建立了“弧焊逆变器一非线性负载”系统的数字仿真模型。该模型以组合图形方式,直观、有效地表征了各一并了的特性。通过系统仿真定量地了Ｃ２电弧焊动态过程,给出功电时接电流随时间变化的仿真波形的短路过渡型ＣＯ２电弧焊系统的相平面图。应用德国产Ｈａｎｎｏｖｅｒ－ＸＩＩ型焊接过程动态分析仪所获得的实测数据与计     

CO2焊接过渡过程的仿真

深入探讨了CO2焊的短路过渡行为，试图通过计算机仿真的方法对CO2焊短路过渡过程中的各种参数进行定量的分析。简化了焊接电源及弧长的数学模型。根据焊丝直径、送丝速度确定电感对燃弧的影响关系函数。把电感与短路峰值电流的关系近似为一个分段函数的数学模型。在根据切合实际的条件进行适当简化的基础上，确定了数学模型的边界条件，利用数值模拟的方法，推导出实用的数学模型。用计算机高级语言将模型编译成能在计算机上运行的程序软件，输出波形变化情况，通过模拟示波器即可以观察试验结果。经对比证明仿真结果与实际很接近。     

基于图像过渡区的CO2气体保护焊焊缝识别算法

利用过渡区图像分割技术实现CO2气体保护焊焊缝的识别.采集到的焊缝图像在目标区和背景区存在过渡区域,在直方图上表现为双峰之间的谷比较宽广且平坦.通过对原始图像进行高端剪切和低端剪切变换,利用不同灰度像素的梯度信息来确定过渡区,进而利用过渡区来确定图像分割的阈值.克服了图像中非目标区域的影响,可以抗噪声和干扰.算法简单,实时跟踪性也较好.结果表明,该方法边缘检测效果良好,是一种比较适合CO2气体保护焊焊缝识别的方法.     

无辅助光源图像法TIG焊焊缝跟踪传感系统

焊接过程中焊炬自动跟踪焊缝对保证焊接质量,提高自动化程序有着极其重要的实际意义。焊缝自动跟踪技术的关键是焊缝位置的传感方法,本文在深入研究ＴＩＧ焊电弧发光行为的基础上,结合的实际的焊接工况,建立了一套利用电弧弧光检测焊缝位置的图像传感系统。该系统在硬件方面解决了图像采集与焊接电流的同步以及图像品质的提高等问题,在计算机软件方面解决了阀值与图像品质相匹配以及焊缝位置的提取等问题。生产实际应用结果表明     

铝塑复合管的大功率超声波缝焊技术

ＳＦＨ－３型超声波缝焊机是为铝塑笔合管专门设计的。功率为３ｋＷ,焊速可达１０ｍ／ｍｉｎ声学系统是焊机的“心脏”采用了由上海交通大学开发的“超声波焊机设计专家系统”。焊盘的谐振输出是系统设计的关键。如果采用弯曲振动方式,则设计精度高（±２％）,但容易脆断,大功率输出适宜于选用纵向振动方式,尽管这种设计方法比较困难,焊机的转速及程序控制选用了交流变频器及ＰＬＣ程控器,具备了机－电一体化的基本特征,并可     

无辅助光源图像法TIG焊焊缝跟踪传感系统

焊接过程中焊炬自动跟踪焊缝对保证焊接质量 ,提高自动化程度有着极其重要的实际意义。焊缝自动跟踪技术的关键是焊缝位置的传感方法 ,本文在深入研究TIG焊电弧发光行为的基础上 ,结合实际的焊接工况 ,建立了一套利用电弧弧光检测焊缝位置的图像传感系统。该系统在硬件方面解决了图像采集与焊接电流的同步以及图像品质的提高等问题 ,在计算机软件方面解决了阈值与图像品质相匹配以及焊缝位置的提取等问题。生产实际应用结果表明 ,该系统在检测精度、处理速度、稳定性、可靠性及实际工况的适应性等方面完全满足高质量焊缝对焊接过程自动对中的要求。     

铜-钢接头的钢焊丝熔化极CO2焊

采用钢焊丝熔化级ＣＯ２焊焊接铜钢接头，拉伸强度σｂ达２００ＭＰａ，断口扫描电镜表明为塑性断裂，接头未产生热裂纹。Ｘ射线光电子能谱分析表明焊缝中不存在铜的氧化物，扫头铜铁含量在熔合线附近产生跃变，含铁低于１０％的区域极窄。     

基于电弧声波特征的CO2焊接飞溅预测

在对短路过渡CO2 焊电弧声波信号的时频特征及其与过渡过程、焊接飞溅的相关性分析的基础上 ,利用小波变换的分析方法提取不同频段上的声波能量作为表征飞溅大小的特征向量 ,通过神经网络模型建立特征向量到飞溅量的映射模型 ,从而对CO2 焊接飞溅量的预测。结果表明 ,利用电弧声波信号能够正确地预测焊接飞溅 ,是实现焊接质量在线监控的新途径