基于薄板搭接的摆动式相邻电容焊缝跟踪传感器

针对薄板搭接自动焊缝跟踪目前存在的不足以及电容传感器边缘效应的特点,设计出一种应用于薄板搭接的摆动式相邻电容传感器. 首先建立了相邻电容传感器以及该传感器扫描焊缝坡口的数学模型,其次采用Matlab软件对模型进行了仿真分析,并通过试验验证了该模型的正确性及有效性. 最后搭建了跟踪试验平台进行了跟踪试验. 结果表明,采用摆动式相邻电容传感器能够实现薄板搭接焊缝的跟踪,这为薄板焊缝自动跟踪提供了一种新的技术.     

一种用于窄间隙焊缝跟踪系统的多极阵列电容传感器

焊缝跟踪系统是实现智能焊接的关键技术之一,针对窄间隙焊缝中焊缝实时跟踪困难等问题,文中设计了一种基于边缘电场技术的多极阵列电容传感器,并通过结合了小波滤波与非线性映射技术的电容信号处理技术,实现了该传感器对窄间隙焊缝坡口形貌的重构.首先,建立了该传感器的数学模型,得到了多极阵列电容传感器的相关理论数值,并结合有限元仿真分析,优化了传感器结构.随后,通过电容信号处理技术实现了对传感器电容信号的提取及优化,获得了焊枪偏移及焊缝偏差信号,完成了焊缝坡口形貌重构.结果表明,多极阵列电容传感器应用于窄间隙焊缝跟踪系统是可行的,对窄间隙焊缝跟踪具有重要意义.     

双向接触式焊缝跟踪传感器的研制及应用

针对现有接触式焊缝跟踪所存在的问题,研制了新颖的用微动开关作为电转换元件的双向接触式焊缝跟踪传感器。文中介绍了传感器的结构及工作原理,测试了传感器的静态特性,此外,还对该传感器用于角焊缝跟踪时的工作过程作了理论分析。经实际施焊,该传感器工作稳定可靠,具有应用价值。     

GMAW焊缝跟踪控制传感器的研制

焊缝跟踪传感器对改善弧焊机器人柔性是不可缺少的装置。电弧信号或更精确的焊接电流传感方法有了新的发展,并普遍使用。不过,传感精度直接受导电嘴至工件距离的影响。作者研究了导电嘴至工件距离的计算方法如下: (1)在GMAW过程中,焊丝伸出长度(L_E)用电流平均值(I_a)、有效值(I_e)及送丝速度(v)计算。 (2)伸出焊丝端的压降(V_E)用I_a、T_ev和L_E计算。     

接触式自动焊缝跟踪传感器的研究

设计了一种接触式自动焊缝跟踪传感器。该传感器通过摆动将焊缝位置采集出来。通过计算进行信号分析来判断焊枪是否偏离焊缝位置，以便及时纠正焊枪位置，来保证焊接质量。     

焊缝跟踪和物料跟踪

介绍宝钢 1 5 5 0热镀锌机组焊缝跟踪和物料跟踪控制系统的配置和功能 ,以及系统应用软件的功能和现场使用情况。     

电流传感器焊缝高度跟踪技术研究

研制了电流传感器焊缝高度自动跟踪系统，进行了弧形高管板空间曲线焊缝自动焊接实验，并在锅炉封头焊机中应用，取得了良好的效果。     

传感器前置式焊缝跟踪系统的模糊控制技术

介绍了模糊控制传感器前置式焊缝跟踪系统的基本工作原理及控制系统组成.设计了二输入一输出模糊控制器,其以传感嚣焊缝偏差和偏差变化率为输入量,输入量通过模糊化处理,模糊推理得出输出结果,再将其解模糊化,得到控制变量的精确输出值,实现焊缝跟踪.提出了一种传感器前置式焊缝跟踪系统的延时解决方案,研制出1台模糊控制焊缝跟踪系统样机,并进行了实际焊接跟踪试验.试验表明:跟踪精度达到1 mm,满足实际生产应用要求,而且系统成本低,结构简单,性能稳定,具有很高的实际应用价值.     

光电传感器式焊缝自动跟踪系统

采用点光源扫描的光电传感器对焊缝偏差进行检测,针对传感器的信号特点,提出了信号加权比较处理方法用于焊缝识别.建立了一种传感器旋转摆动的数学模型,对该模型进行了理论推导与分析,设计了一套模糊控制器,并采用MATLAB软件进行了仿真分析.开发了基于MSC-51单片机控制的硬件与软件.焊接试验表明,该系统跟踪精度高,工作稳定,成本低,满足实际生产应用要求.     

结构光视觉焊缝跟踪传感器光学系统的研究

研究了结构光视觉焊缝跟踪传感器光学系统的设计和制造方法,开发出一套结构光视觉焊缝跟踪传感器。当光学系统批量生产时,首先要逐一测定激光器的波长,然后配套定做干涉滤光片。实验表明,该传感器可以有效除干拢,获得信噪比高的焊缝图像。     

激光焊接不锈钢微间隙焊缝偏差小波变换检测法

针对大功率(激光功率10 kW)光纤激光焊接304不锈钢间隙小于0.1 mm的紧密对接焊缝,研究一种基于小波变换的焊缝偏差检测方法. 为了分析焊缝偏差特征细节,采用红外传感高速摄像机摄取焊接区域熔池红外热像,利用小波函数对熔池图像感兴趣区域进行多尺度分解. 定义小波变换后的高频分量极值的横坐标作为匙孔形变参数,以匙孔形变参数作为特征值,分析特征值和焊缝偏差之间的关系. 结果表明,匙孔形变参数与焊缝偏差之间存在密切关联,能有效判断和检测焊缝偏差.     

精密逆变缝焊电源的研制

电阻缝焊在器件封装等应用中要求电源具有较高的精密性.针对精密电阻缝焊的要求,研制了逆变电阻缝焊电源,文中简要介绍了电源主电路、控制电路的构成和系统控制软件结构,介绍了适应于精密焊接的波形设计,给出了实际波形测试结果.结果表明,电源的波形设定灵活,电流、时间等参数控制准确,能够满足精密焊接的需要.实际用于晶振等器件的平行缝焊封装,表明该电源能满足高质量的焊接要求,是一种理想的精密缝焊电源.

Abstract：

A new type of inverter of resistance seam welding power supply was developed for precision welding in device packaging. The main power circuit, control circuit and control software are briefly introduced, and the special current waveform designed for precision welding is introduced in detail. Experiments show that the current waveform can be set flexibly and the parameters such as currem and time can be controlled accurately. The actual use for parallel seam welding of crystal oscillator shows that the power source can meet the requirements of high-quality welding, which is an ideal precision seam welding power source for fine scale parts.     

钢管混凝土拱桥大管径拱肋环焊缝焊接数值模拟

为了研究大管径拱肋环焊缝焊接接头残余应力分布规律,用ANSYS软件对直径1 400 mm,厚度26 mm的拱肋环焊缝进行了焊接温度场及应力场数值模拟. 分析了焊接过程的温度分布云图及应力分布云图,获取了特征节点的热循环曲线,分析了焊后内外表面各残余应力分布情况及内表面残余应力形成过程. 结果表明,等效残余拉应力峰值出现在钢管内表面焊缝底部. 焊后径向和环向残余应力在内、外表面大部分区域形成压应力,轴向残余应力在内、外表面形成拉-压相间的应力分布,等效残余应力在内、外表面均为拉应力. 残余应力形成过程中,第2 ~ 7层的径向、环向、轴向及等效残余应力曲线与第1层径向、环向、轴向及等效残余应力曲线相比,除在波峰及波谷处有较小变化外,其它区域残余应力几乎不变.     

管道多层自动焊焊缝记忆跟踪系统研究

介绍了管道多层自动焊焊缝记忆跟踪系统的设计。其中包括了图像处理算法、算法实现、计算结果的模拟输出、通过PLC记录焊缝位置数据等。     

MAG高速焊缝视觉跟踪系统的试验研究

介绍了针对高速焊的工艺与成型特点,在焊缝跟踪系统中所应用到的参数可调模糊控制器和PID控制器,并对这2种控制嚣与算法进行了试验研究与对比分析。此外,还通过实时记录在一个跟踪过程中使用的所有控制量,建立了焊缝跟踪过程中的轨迹线,把它与焊缝的间隙中心线进行比较,获得此跟踪系统的误差范围;同时对产生的误差影响因素进行分析,提出了减小误差的改进措施。     

金刚石锯片的焊缝检测方法研究

采用无损探伤中的X射线检测和涡流检测这两种方法来检测金刚石锯片刀头与基体之间的焊缝,然后采用金刚石锯片焊缝缺陷检测系统对焊缝缺陷的位置和大小进行采集、存储和分析,以此来评定两种检测方法的优劣。根据检测出的焊缝缺陷的位置和形式,评定金刚石锯片焊接的质量和使用性能。实验结果可为金刚石锯片焊接工艺和生产提供有力的技术支持。通过X射线检测实验发现:金刚石锯片刀头与基体间的焊缝的缺陷形式主要有裂纹,未焊透等。通过涡流检测实验发现:焊缝缺陷尺寸大小与电压值总体呈线性正比关系,涡流检测的灵敏度高,结果可靠。     

联轴节电子束焊焊缝超声相控阵检测技术

针对联轴节电子束焊缝比较特殊、射线和普通超声波检测存在一定困难的特点,采用超声波相控阵检测技术来进行检测.分析联轴节电子束焊缝的结构,结合超声波相控阵检测技术的特点,确认相控阵检测技术可用于该类型焊缝的检测.制订相控阵检测工艺,设计制作了灵敏度测试试块,并进行试验.结果表明,采用超声波相控阵检测技术可同时进行A型、B型...     

以镀层铜为中间层的Cu-0.15Zr/GH3030扩散焊接头组织性能分析

采用镀层铜为中间层,在温度为600,650,700,750和800℃,保温时间45 min,焊接压力15 MPa下对Cu-0.15Zr/GH3030进行真空扩散焊,并对接头组织性能分析.结果表明,温度升高使扩散区变宽,孔隙减少.700℃时,组织以α固溶体、Ni/Al的富铬碳化物相为主,且分布均匀.750℃时,析出强化相增多,但出现孔洞,Cu-0.15Zr软化严重,接头变形量大.温度过低或过高,拉伸试样均在Cu-0.15Zr侧断裂.断口韧窝为非等轴状,Cu-0.15Zr侧现蛇形滑移线,两侧韧窝底部均有第二相,断裂类型为沿晶韧性断裂.综合焊合率、变形量、力学性能得保温时间45 min,焊接压力15 MPa,焊接温度700℃为最佳参数.     

基于激光跟踪仪的支撑辊轴承座检测方法研究

针对马钢板带热轧生产线精轧机支撑辊轴承座受力变形严重,轴承座形位公差失效导致轧辊出现交叉轴的情况,基于某公司AT403激光跟踪仪,利用三维建模的方法对该支撑辊轴承座变形内孔进行模拟测量,通过变形轴承座内孔和标准轴承座内孔的测量数据的分析,得出了内孔轴线精度对衬板对称度的影响和最佳的检测方法,为板带热轧生产线轧辊轴承座在...     

激光视觉传感焊缝跟踪系统

为了在自动化焊接过程中实现焊缝跟踪,提高焊接质量,研制了激光视觉传感焊缝跟踪系统.介绍了跟踪系统的硬件组成及工作原理;阐述焊缝图像处理方法,针对V形、搭接和直接对接三种典型焊缝采取了不同的特征提取方法;采用一种基于焊缝斜率的跟踪算法,并运用模糊控制方法调整焊枪.经现场试用表明,该系统运行稳定,能够满足焊接精度要求,具有较高的应用价值.