高速旋转扫描电弧传感器在弧焊机器人焊缝纠偏系统中的应用

自80年代以来,电弧传感器作为一种焊接传感手段倍受各国重视,国外许多焊接设备研究和制造机构都在努力开发这一领域。工业发达国家研究起步较早,已研制出多种电弧扫描形式(双丝并列、摆动和旋转)的电弧传感器,适合于埋弧焊、TIG、MIG/ MAG的不同焊接,有些已用于焊接生产。 电弧传感器的最大优势在于它的抗弧光、耐高温     

基于旋转电弧传感的示教再现弧焊机器人智能化研究

针对目前示教再现弧焊机器人存在的不足,研制了适合机器人要求的旋转电弧传感器,研究了焊缝信息处理方法,提出了采用模糊控制方法,实现了示教再现弧焊机器人在线焊缝纠偏,取得了较好的试验结果,提高了机器人的智能化和适应性.     

多调整因子模糊控制的光电分条纠偏控制方法

介绍一种采用多调整因子模糊控制方法实现的新型多功能全自动光电分条机控制系统。该方法主要用于包装膜的分条纠偏控制,较好地解决了具有不确定性和复杂特性对象的适应控制问题,又较好地解决了模糊控制用于较高精度控制的问题。并得到实际应用验证。     

基于自调整模糊控制的直线电机矢量控制系统研究

针对直线感应电机矢量控制系统因电机参数变化和负载波动等因素而性能变差的问题,提出了一种参数自调整模糊控制方法.该方法根据直线电机速度误差E和误差变化率EC的大小来自动修正速度模糊控制器的量化因子和比例因子,同时改变了E和EC作用的权重.应用MATLAB软件设计基于自调整模糊控制器的直线感应电机矢量控制系统仿真模型并进行仿真研究.仿真结果说明,这种参数自调整模糊控制方法能使直线电机控制系统的动态和稳态性能都得到提高,而且具有较强的鲁棒性.     

基于焊接温度场的焊缝跟踪自调整模糊控制技术研究

对一种焊接智能控制系统进行了研究。采用ICCD从工件背后获得焊接温度场图像，通过对焊接温度场图像进行分析获得焊缝偏差信号，利用自调整模糊控制的方式调节纠偏，解决了焊接过程难以建模、焊接条件多变、简单模糊控制器控制效果不佳的问题。实际运行结果表明，该系统能够有效识别焊接偏差，并实现快速纠偏。     

自调整比例因子Fuzzy-P控制在焊缝跟踪中的应用

介绍了自调整比例因子Fuzzy—P控制理论及其在非接触超声传感焊缝跟踪系统中的应用。试验表明,该系统具有良好的控制特性,能满足焊接工程应用的要求。     

基于旋转电弧传感的弧焊机器人焊缝跟踪系统

研制了一套基于旋转电弧传感的弧焊机器人空间曲线焊缝智能跟踪控制系统。介绍了系统的硬件构成、软件设计及模糊控制方法。研究了不同焊接位置时，焊接熔池金属对坡口的影响作用，提出采用补偿因子加权处理方法，可有效提高平焊、横焊位置焊缝偏差的识别能力。针对立焊位置的脉冲焊接方法，采用形态滤波技术，通过提取脉冲焊接电流的上包络线，利用一次谐波法准确地对立焊焊缝进行了识别。试验结果表明，该焊缝跟踪控制系统对平焊、横焊及立焊位置的曲线焊缝跟踪效果良好，达到焊接工艺要求。     

热水器温度自调整因子模糊控制

提出全论域范围内带有自调整因子的模糊化控制算法,这种算法可以克服常规模糊控制的缺点,而且自调整过程符合人在控制决策过程中的思维特点,具有优化的特性。同时采用单片机C8051F040来实现对热水器温度的模糊控制,具有硬件电路简单,调温速度快,稳定性好等优点。     

弧焊机器人空间焊缝焊接参数优化研究

提出了焊缝特征坐标系的概念 ,采用焊缝特征坐标系来描述各种焊接接头复杂空间焊缝的焊接位置 ,并将复杂空间焊缝分解为“立坡焊”和“横坡焊”二种简单焊接位置的组合。引用齐次变换技术求解空间焊缝的转角 ( β)和倾角 (α) ,并对根据 β、α和相关知识库进行模糊推理获得的焊接参数实现优化组合。     

基于80C196K的旋转电弧传感弧焊机器人焊缝跟踪控制系统

以Intel公司的高性能16位单片机80C196KC为控制器,用于旋转电弧传感弧焊机器人焊缝跟踪控制,本文首先简要介绍了该单片机,着重讨论了以该单片机为核心的焊缝跟踪控制系统的硬件组成和软件结构。     

焊接机器人电弧式传感器抗电磁干扰分析

文中针对焊接机器人工作所处的复杂电磁环境,对其电弧式传感器进行了抗电磁干扰分析。首先结合弧焊机器人的工作原理,探讨了机器人焊接时产生的电磁骚扰源特性,通过骚扰源特性分析了电磁骚扰源中骚扰信号对电弧式传感器的干扰耦合机理;接着根据干扰耦合机理,分别从抑制骚扰源信号传播、切断耦合通道和降低敏感设备的敏感性3 个方面对电弧式传感器进行了抗电磁干扰分析;最后进行了近场串扰耦合仿真分析。分析结果表明,在信号经传输线传输的过程中,若传输线有适宜的终端,电感性近场串扰就会明显降低,电弧式传感器提取信号产生偏差的次数就会减少,从而改善电弧式传感器电磁干扰问题。该研究可为电弧式传感器电磁抗干扰研究提供理论依据。     

以旋转电弧为传感器的移动机器人角焊缝跟踪

研究以旋转电弧作为传感器,采用轮式移动机器人对具有直角转弯的角焊缝进行跟踪焊接的控制方法。采用分段控制的方法设计控制器对水平滑块进行控制,以实现直线段焊缝的跟踪。该控制器在大偏差时采用比例控制,在小偏差时采用参数自调整模糊控制,并利用免疫反馈规律对比例因子进行修正,实现了直线焊缝、小曲率焊缝和小折角焊缝的跟踪。分析直角转角处焊缝跟踪时机器人的运动学模型,并利用旋转电弧传感器检测到的焊枪倾角信息检测直角拐点,利用超声波传感器检测前方焊缝位置,设计控制器对车轮和水平滑块进行协调控制。最后,通过实际焊接试验证明了该方法的有效性。     

基于旋转电弧立焊装置设计与轨迹规划

设计了一种基于旋转电弧的竖直焊缝焊接机器人机构,采用了工业计算机与运动控制卡进行控制;水平和竖直滑块各采用一个步进电机进行控制,利用滚珠丝杠传动,竖直电机带有刹车,防止竖直滑块下滑,以此提高各滑块的精度和焊接跟踪质量;焊枪由步进电机控制旋转,因此可以在焊接过程中进行焊接姿态调节,能够焊接上下两端的角点,增加操作的灵活性,提高使用性能。焊接过程较为平稳,焊缝成形良好。     

摆动式焊缝自动跟踪电弧传感器的研制

介绍了焊缝自动跟踪系统的组成及电弧传感器的工作原理;针对熔滴过渡所产生的高频干扰,设计了二阶巴特沃思低通滤波器对传感信号进行滤波,取得了良好的滤波效果;利用离散积分求差值的方法对焊枪左摆和右摆过程中的电流进行离散积分,通过比较积分差值判断焊枪偏移方向和偏移量。针对焊接过程中具有非线性、时变性等特征,很难建立跟踪过程的精确数学模型,采用了参数自调整的模糊控制方法对系统进行控制,明显的改善了系统的性能。     

教学型弧焊机器人设计

叙述教学型弧焊机器人设计的总体方案,以及其结构和控制系统的设计。采用SolidWorks绘图,设计了教学型弧焊机器人的结构,实现了三维运动仿真。采用微机控制技术,设计了教学型弧焊机器人控制系统。实现了对教学型弧焊机器人的控制,并把位置信息反馈给操作者实现人机交互的功能。     

电弧传感移动式焊接机器人的数学建模方法及仿真

基于多级坐标变换原理与D—H表示法,推导出电弧传感移动式焊接机器人焊炬的运动学方程,建立了焊缝切线法和机构简化法运动学仿真模型,并进行了MATLAB仿真。通过分析和对比仿真结果,对两种模型的有效性进行了验证,同时也总结出两种方法的优缺点。     

基于正弦摆焊的弧焊机器人焊缝跟踪系统的研究

针对弧焊机器人在焊接过程中示教轨迹和实际焊缝位置存在偏差的问题,提出一种基于正弦摆焊的电弧传感方案。首先规划了弧焊机器人正弦摆焊轨迹,对采集到的焊接电流进行谐波提取来获得焊缝位置的横向偏差,然后根据偏差信息纠正机器人的示教轨迹。把这种方案应用在具有对称坡口的焊缝上进行跟踪,取得了良好的效果。     

新型激光传感器在弧焊机器人上的应用

介绍新型激光传感器在弧焊机器人上的应用,分析其优点及其在焊接过程中要完成的功能。     

开关型焊接电源及其电弧控制系统

就场效应管开关型焊接电源研制过程中的问题提出有效的解决办法，同时研制成功ＭＩＧ／ＭＡＧ电弧弧长闭环控制系统和随机脉冲稳弧控制方法，获得满意的工艺效果。