短路过渡电弧焊炬高度的燃弧占空比识别

短路过渡CO2／MAG焊接要实现焊接过程自动化,必须解决连续焊接时焊炬高度的自动调整问题,为此首先要识别焊炬高度。CO2／MAG焊在短路过渡焊接时,其它焊接方法常用的焊炬高度识别参数（如电弧电压、电弧电流、电弧弧长等）都处于连续变化过程中,很难庆用于此种接方法。本文介绍了一种短路过渡燃弧占空比识别焊炬高度的方法,从理论上分析了短路过渡燃弧占空比与焊炬高度的关系,设计了一套燃弧占空比采集、处理、分析单片机－－计算机工作系统。通过反复试验证明焊炬高度与燃弧占空比的相关性,为此种焊接条件下的焊炬高度自动控制打下了基础。     

复杂空间曲面焊接机器人自动编程系统

针对机器人在空间曲面焊接过程中需要保持焊接速度和焊炬位姿恒定的工艺要求,提出了一种适用于复杂空间曲面焊接机器人的运动规划方法,该方法采用NURBS曲线对三维点云描述的空间轨迹进行光顺逼近,建立机器人配合变位机组成的多自由度焊接系统运动学模型并进行逆运动学求解.开发了一套完整的复杂空间曲面焊接机器人自动编程系统.以翻领成型器为例进行了复杂空间曲面焊接机器人的自动编程及焊接试验.结果表明,文中提出的复杂空间曲面焊接机器人运动规划方法和自动编程系统能够顺利完成焊接任务,且运动平稳,具有良好的焊接轨迹精度.     

管道全位置焊接参数控制系统

众多焊接参数的合理匹配和有效控制是管道环缝全位置焊接过程自动化的难题之一。结合路径示教、参数匹配及参数控制等技术，建立了管道环缝全位置焊接过程自动控制系统，并介绍了其工作原理、系统构成和软件设计。该系统能根据焊接位置自动匹配焊接电流、电弧电压、焊接速度以及焊炬摆动的速度和幅度等参数，并通过调节送丝速度实现了焊接电流的PID控制，通过调整焊炬高度实现了电弧长度的模糊控制。该系统还具有离线编程、路径示教和记忆跟踪等功能。将该系统用于非旋转管道环缝全位置焊接过程，实现了打底、填充和盖面焊接的自动控制。结果表明，实际焊接参数与预设值吻合良好，焊缝成形稳定。     

旋转电弧传感器跟踪波纹板角焊缝研究

针对类似集装箱波纹板的角焊缝焊接难题,利用了一种能自动旋转的电弧传感器对波纹板角焊缝的自动焊接进行了研究。建立了在不同位置电弧传感器旋转时焊炬高度的数学模型,得到焊炬高度的变化规律。利用最小二乘偏差法和积分差值检测法分析焊炬的高度变化。试验过程中,将采集的旋转电弧焊接电流通过相应的滤波处理得到精准的数据,并利用最小二乘偏差法得出焊接偏差,利用积分差值进行焊缝折点的识别。     

脉冲焊接工艺摆动电弧焊缝跟踪技术

介绍一种基于摆动电弧的脉冲焊接工艺的焊缝跟踪方法。介绍了焊缝跟踪的基本原理,分析了脉冲焊接工艺中焊接电流的特点。根据脉冲焊接工艺自身特点,设计了有限长单位冲击响应滤波器,有效滤除了电流受到的干扰,获得电流随焊炬摆动而产生的周期性变化趋势。对比了焊接电流极大值比较法和积分差值法的特点,通过比较坡口两侧的电流数据的积分差值判断焊炬摆动的偏差量和偏差方向。设计一种模糊控制器进行偏差调整,实现焊炬自动调整。结果表明,所用方法可以实现焊炬自动调整。     

非旋转管道环缝焊接自动控制技术

建立了非旋转管道环缝焊接自动控制系统,并介绍了其系统结构和工作原理。该系统可控制焊炬沿三个方向运动,并具有记忆跟踪功能。为满足全位置焊接工艺的要求。焊接电流、电弧电压、焊接速度及焊炬摆动的速度和摆幅等参数能根据焊接位置的不同自动调节。实验表明,该系统运行可靠,能有效提高生产效率,很好地满足了管道环缝打底、填充和盖面焊接的需要,具有重要的工程应用前景。     

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。     

管道施工中的CRC自动焊设备和焊接工艺

随着输气管道建设用钢管管径、壁厚的不断增加,管道自动焊技术得到了迅速的发展.自动焊系统焊接质量稳定、焊接速度快,是一项比较成熟的管道施工技术.介绍了在我国应用的美国CRC-Evans公司的自动焊技术和设备,及其双焊矩自动焊系统的焊接工艺和工程应用情况.工程实践证明,CRC双焊炬自动焊系统是目前管道自动焊先进水平的代表,采用微处理器和电弧跟踪系统实现了对焊接参数和焊接过程的精确控制,可以提高焊接效率,减少焊接工作站数量.     

脉冲MIG焊焊丝外伸长度自动调节装置

一、前言近年来,窄间隙焊接工艺已开始应用于生产,但因焊机的自动化操作不完善,直接影响到它的推广使用。因此,除要了解焊炬在间隙中的自动对中以外,还需实现焊炬在焊接过程中的自动升降,才能保证焊缝质量。在环缝窄间隙焊接时,因工件的椭圆度而造成导电咀与工件之间的距离变化会达十几     

摆动电弧传感的窄坡口GMAW过程系统建模和仿真

为了研究窄坡口对焊接过程的影响规律,根据焊接的能量平衡和熔滴平衡等原理对基于摆动电弧传感的GMAW系统进行数值仿真. 针对焊炬高度的大小随着焊炬在坡口中的摆动不断变化,建立了包括焊炬摆动、电弧长度、电弧非线性负载及弧焊电源-电弧四个子系统的数学模型. 并将此数学模型转换为Matlab/simulink环境下,涵盖整个焊接回路的GMAW系统动态特征仿真模型. 结果表明,当焊接工艺参数相同时,运行系统仿真模型,可以获得和实际焊接试验基本相同的电流、电压波形数据.     

基于视觉与重力融合传感的焊枪位姿反馈控制

为了实现焊缝跟踪、焊枪高度及其空间姿态的检测和闭环反馈控制,有效控制任意空间姿态焊接接头的焊缝成形质量,构建了基于视觉传感与重力感应融合的焊枪空间位置、姿态在线检测与闭环反馈控制系统;结合建立的检测数学模型,检测系统实现了对焊枪相对于工件的空间位置和姿态、焊枪相对于重力加速度方向的空间姿态、焊接接头相对于重力加速度方向的空间姿态的在线实时检测. 结果表明,系统实现了焊枪空间姿态的实时反馈控制,控制精度可达0.1°,并实现了电弧焊接过程中的焊缝横向实时跟踪和焊枪高度实时调控,焊缝横向跟踪与焊枪高度调控的平均偏差分别为0.20和0.78 mm. 实现任意空间姿态焊接接头的自动化焊接,可有效提升焊接装备的智能化水平.     

Thermal elastic‐plastic stress‐strain analysis considering temperature rise due to plastic deformation under dynamic loading in undermatched joints study of dynamic deformation and fracture properties of welded joints with strength heterogeneity (Report 1)

Summary

This paper describes an automatic welding system that can simultaneously control the bead height and back bead shape during one‐sided MAG welding with a backing plate. The system uses a high‐speed rotating arc welding process together with an arc sensing technique for seam tracking and torch height control.

The arc sensing technique is also used to detect variations in the groove shape. The detection mechanism is described in detail in this paper.

The system further uses a newly developed welding parameter control method in which only the wire feedrate and welding voltage are adaptively controlled, the other welding conditions being kept constant. This method is able to keep the bead height constant and retain the back bead shape even if the groove shape changes.

Initial welding experimental results have shown the system to be effective and satisfactory for controlling the weld bead shape in one‐sided GMAW (MIG/MAG) with a backing plate.     

An optical sensing system for seam tracking and weld pool control in gas metal arc welding of steel pipe

A visual sensing system was developed for automatic gas metal arc welding (GMAW) of the root pass of steel pipe. The system consisted of a vision sensor that consisted of a charge-coupled device (CCD) camera and lenses, a frame grabber, image processing algorithms, and a computer controller. A specially designed five-axis manipulator was used to position the welding torch and to provide the vision sensor with automatic access to view the welding position. During the root pass welding, an image of the weld pool and its vicinity was captured using the camera without interference of the intensive arc light by viewing at the instance of a short-circuit of the welding power. The captured image was then processed to recognize the weld pool shape. For seam tracking, the manipulator was used to adjust the torch position based upon the pool image to the groove center. The measured gap size was used to determine the appropriate welding conditions to obtain sound penetration. The welding speed was chosen using fuzzy logic with the knowledge of a skilled welder and measured gap. The automatic welding equipment demonstrated that both welding conditions and torch position could be appropriately controlled to obtain a sound weldment and a good seam tracking capability.     

窄间隙埋弧焊的焊炬偏摆自动控制系统

介绍了在窄间隙埋弧多层焊中的焊炬偏摆自动控制系统的控制原理和电路原理以及实际生产效果。     

自动环焊机在航空发动机中的应用

大量的试验和小批量生产过程中发现,常规的焊接方法如手工氩弧焊、火焰钎焊等在焊接管路时常会出现焊偏、凹陷等缺陷。阐述自动环焊机在航空发动机管路环缝焊接的应用,确定了不同规格管路的焊接参数。环焊焊接过程及焊接结果证明,自动环焊与手工氩弧焊、火焰钎焊相比具有更好的焊缝形貌,形状较为规则,参数和焊接过程的可控性高,生产效率高,具有较高的应用价值。     

基于PLC与触摸屏的阀门密封面等离子弧粉末堆焊控制系统设计

介绍阀门密封面等离子弧粉末自动堆焊控制系统的组成及控制过程。该控制系统基于三菱的FX3U系列可编程控制器(PLC)和光洋的触摸屏设计而成。采用三菱的J2S系列伺服放大器和伺服电机组成绝对位置系统,用以控制焊炬摆动和焊炬沿转台的径向移动。转台则由变频器控制。通过触摸屏输入相关参数,控制系统即可对堆焊道数和摆动宽度进行优化以满足堆焊尺寸要求,并自动移动焊炬到起始位置,完成堆焊从开始到结束的全过程。该控制系统操作简单,控制精度高,可靠性高。