特种设备数字化焊工考试车间及考试质量在线评价系统研究

构建数字化的焊工考试车间和考试质量在线评价系统,有助于更全面、客观地评价整个焊工的考试过程,提高考试效率和考试结果评价的全面性。文中以焊条电弧焊为例,对焊工考试数字化车间系统进行验证,并建立焊缝形貌及焊接缺陷识别BP神经网络评价系统,实现焊接质量在线评价。     

数控铣床加工过程能耗计算预测方法

文章分析了数控机床的多源能耗系统,将数控加工过程的能耗分为固定能耗、空载能耗、铣削能耗三个部分,推导构建这类加工过程的能耗估算模型,提出了一种基于MasterCAM和VB的数控机床能耗在线检测方法。利用MasterCAM软件建模并模拟加工生成数控加工程序,运用能耗模型和自行编写VB程序读取数控程序代码,设定不同的铣削参数自动进行能耗计算,并对能耗结果进行比对分析。实验结果表明,上述模型可预测出数控铣床加工过程能量消耗,并能为后续的工艺参数优化和节能等实际问题提供一种理论支持,具有广阔的应用前景。     

基于焊点压痕的伺服焊枪点焊质量在线检测方法

针对目前车身点焊质量检测广泛采用的破坏性检验和无损检测方法中存在离线、小样本、检测成本高的缺点,借助于伺服焊枪编码器的位移反馈特性提出一种基于压痕的焊点质量在线检测方法.试验建立包括机器人及控制器、伺服焊枪和焊接控制器在内的点焊试验系统,利用伺服焊枪编码器位置反馈特性在线获取焊点压痕,通过PLC位移采集系统在线标定压痕获取精度,最后以0.8 mm的普通低碳钢板(GMW2)为例,完成基于压痕的焊点质量在线评价.试验结果证明,伺服焊枪编码器位置反馈精度能够满足焊点压痕测量要求,点焊接头质量在线评价的准确率符合实际生产要求,文中提出的基于压痕的点焊质量在线评价方法可以实现点焊接头的在线检测.     

机械压力机能耗检测评价方法的研究

为有效降低我国机械压力机能耗、公平评定我国机械压力机节能效果,对机械压力机主要参数的设定及能耗检测方法进行了多方探讨,在基于各种模拟综合工况条件下进行了大量试验,确定了主要参数及其设定值,确定了能耗评价指标和能耗检测评价方法。这将有助于对我国机械压力机及其节能技术进行合理有效地评价,为未来制定能耗检测方法标准和节能压力机评定提供技术依据。     

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.     

一种在线评测FSM电极焊接的方法

FSM(Field Signature Method)是一种以欧姆定律为基础的腐蚀监测法。该文阐述了两种评价FSM电极焊接的方法——弯曲检测法和低电阻测试法,并指出了其局限性。在分析FSM基本原理的基础上,采用相关分析对无腐蚀状态下的电极焊接进行评价,并通过格罗布斯准则查询焊接不可靠处的位置。该方法便捷有效,适合于在线评测,对深入研究FSM有较高的应用意义。     

三维电火花加工工件在线检测及加工深度自动控制

把微米级感应同步器数显装置作为闭环检测及控制部件,组成三维电火花加工工件在线检测及加工深度自动控制系统。论述了三维自动检测及自动控制接口电路的设计原理,为提高现有电火花机床的精度和自动化程度,提供了有效的途径。     

焊接逆变电源与涡流检测融合设计及可行性分析

根据逆变焊接电源和涡流检测的原理,将涡流检测模块添加到逆变焊接电源中,实现了焊接加工和质量检测的成功融合。通过融合系统的焊接与检测实验,证明了系统不仅可以正常焊接加工,还能准确检测试样缺陷,实现了焊接与检测分时工作且互不干扰,大大提高了数字处理的利用率。     

焊条电弧焊仿真操作中运条轨迹的检测与评价

针对可视化焊接模拟仿真系统中如何评定焊接操作水平问题,设计了焊条电弧焊操作模拟训练平台,包括模拟焊枪、模拟试板、图像检测模块、倾角传感器,主控计算机与评价系统,实现了对焊工操作模拟中焊条轨迹实时位置的高精度检测;从保证焊缝平直及控制焊接速度的原则出发提出了从直线度、均一度、均匀度、焊缝边缘停留时间和相似度等5个方面对焊接操作的运条轨迹进行分析与评价的方法,并通过计算机编程已嵌入到可视化焊接模拟仿真系统中,系统运行平稳.结果表明,能够客观评价焊接操作者的技术水平.     

面向水下焊接电信号的粒子群优化小波软阈值去噪法研究

为降低噪声干扰以及提高检测精度,提出一种针对水下焊接电信号的基于粒子群优化的小波软阈值去噪方法。通过对信号进行小波分解,以信噪比作为评价指标,不断迭代进行全局搜索最优阈值从而完成信号去噪,并分别进行仿真及实测水下焊接电信号的去噪实验。结果表明,提出的算法具有信号信噪比更高、均方根误差更小、能有效保留信号的细节信息等优点,有利于水下焊接电信号特征的提取,从而为水下焊接质量在线监测提供基础。     

三维电火花加工工件在线检测及加工深度自动控制

把微米级感应同步器数显装置作为闭环检测及控制部件，组成三维电火花加工工件在线检测及加工深度自动控制系统。论述了三维自动检测及自动控深接口电路的设计原理，为提高现有电火花机床的精度和自动化程度，提供了有效的途径。     

细长薄壁异形筒体组焊技术研究

分析了细长薄壁异形筒体的结构特点及焊接可行性,提出了分段组焊加工再组焊再加工的加工思路。通过对比试验,确定了采用手工TIG焊,分层多道成形的焊接方法及相应的焊接参数。提出了采取刚性固定、水冷及局部高温退火等方法实现减小焊接变形及消除焊残余应力的工艺方法,并在实际生产中得到了有效验证。     

基于谐波提取的焊接过程声发射信号特性分析

通过试验掌握焊接过程中声发射信号特性是实现焊接裂纹声发射在线检测的前提。提出了一种基于谐波提取的声发射信号特性分析方法,结合焊接过程中声发射信号测试试验,对焊接过程中的声发射信号进行有效提取与频谱分析,获取了焊接过程中摩擦激励源、焊接电弧冲击激励源和焊接结构裂纹激励源声发射信号的频域特性。为实现焊接过程中的结构裂纹声发射在线检测提供了基础数据及参考依据。     

数字激光视觉在激光焊和复合焊接中的应用

为了获得更高焊接速度下的焊接高质量,激光焊接或激光电弧复合焊接通常需要自动化的控制系统。智能的数字激光视觉技术能保证激光或激光电弧复合热源准确地对中焊缝,在焊接时根据所测量的间隙和错边等数据实时地调整焊接过程参数,并在线检测焊后焊缝成形和探测表面缺陷。DIGILAS/MDL智能激光焊接模块在激光拼焊中的应用和数字激光视觉在结构型材、船板、管件及直缝焊管等的激光电弧复合焊系统中的应用,说明激光视觉已成为激光焊接和激光电弧复合焊接系统中提高焊接质量和一致性、增加有效焊接时间和降低总体焊接生产成本的关键组件。     

高速动车组焊接质量先进支撑技术体系建设

<正>高速动车组以焊接质量保障和总需求为核心,并围绕焊接工艺设计、焊接生产准备、焊接残余应力和变形控制、焊缝质量检验技术和弧焊质量控制及评价技术体系的智能化、精确化、信息化的不同焊接生产阶段的工艺要求。深入、系统的介绍了高速动车组自主创新中的虚拟焊接技术、高速动车组焊接数据库及专家系统、智能化焊接装备及工艺评价技术、焊接缺陷超声成像检测及评价技术、高速动车组焊缝射线检测智能化评定技术等关键子系统研制。     

大型闭式整体叶轮电火花加工技术研究

介绍了激冷气压缩机用大型闭式整体叶轮的加工方法,包括五坐标加工中心整体加工、轮盘叶片和轮盖组合焊接加工、整体电火花成形加工等工艺方法。通过对比分析,提出了一种行之有效的电火花成形加工工艺方法。通过叶轮模型及数据进行三维建模,再根据三维模型进电极设计与制造,最后进行电火花成形加工和在线检测等研究,最终完成了国内首例直径大于700 mm的大型闭式整体叶轮的制造。     

基于超声检测的变形管道维抢修评价方法

为了从定量分析的角度对在役管道进行评价,基于超声LCR波油气管道在线应力检测装置开发了油气管道在线应力状态无损测量技术,并围绕地质灾害变形管段建立了“应力初测评价-维抢修措施建议-应力复测评价-管道定期检测”的工程现场管道维抢修评价方法,并对该方法进行了现场工程试用。结果表明,该方法是评价地质灾害变形管段在线应力状态的有效手段,为变形管段安全裕度和修复质量的定量评价提供了依据,为变形管段的后期维护提供了技术支持。     

搅拌摩擦焊对接拼缝间隙特征的在线检测方法

针对航天大型军工产品的搅拌摩擦焊接过程对对接拼缝焊接检测与控制的工程需求,提出了一种激光和视觉图像相结合的在线检测方法,以解决拼缝间隙0.2 mm的在线检测难题。该方法可实现焊前拼缝间隙量和错边量的精确、快速检测以及焊中实际焊缝位置跟踪。介绍了测量原理及检测方法,并详细阐述了拼缝间隙特征的自动提取技术,即面向搅拌摩擦焊焊缝特征影像的图像处理和数据处理方法,包括感兴趣区域提取、激光条纹轮廓提取、亚像素激光条纹中心提取、拼缝间隙特征提取等;结合五轴加工中心对测量系统进行试验验证,并与影像仪测量结果进行了对比。     

大型复杂构件的无模型工业机器人自动编程系统

航空、航天、船舶制造等领域存在着大量缺少计算机几何模型的小批量、柔性化构件焊接制造需求,基于模型的离线自动编程系统难以适用。就此设计了一种无模型大型复杂构件机器人自动编程系统。该系统通过对待加工构件进行快速三维重建,分析三维重建结果,预先规划加工方案,并自动生成机器人程序,通过传感器测量几何模型与实际构件之间的偏差,在线修正机器人程序。结果表明,系统能够对缺少模型的大型复杂构件进行在线分析,无需工作夹具的辅助便能有效地完成相应的焊接任务,为机器人加工进一步自动化提供了技术基础。     

基于AutoCAD的加工中心在线工件自动检测系统

介绍了基于AutoCAD的加工中心在线工件自动检测系统的构成及功能.在ObjectARX的开发环境Visual C 6.0下,对AutoCAD二次开发提取检测数据,制定检测工艺规划,自动生成检测程序.该系统可用于工件的装夹找正,对工件进行自动在线测量、数据处理及质量分析,并能对加工误差进行补偿,以提高加工精度.