焊缝自动跟踪系统的Fuzzy-PID复合控制技术

研究了一种焊缝自动跟踪系统的Fuzzy-PID复合控制技术.根据光电传感器检测焊缝偏差的特点,提出了一种传感器旋转摆动模型,建立了系统闭环控制结构图,设计了Fuzzy-PID复合控制器以实现焊缝跟踪.采用Matlab对系统的控制性能进行仿真.仿真研究表明,采用传感器旋转摆动模型,简化了系统对传感器的要求,Fuzzy-PID复合控制的应用则提高了系统的精度.研制出一台样机,通过焊缝跟踪实验表明,系统跟踪精度高,满足实际生产应用要求.     

激光焊缝跟踪系统在汽车薄板机器人GTAW中的应用

根据不锈钢薄板卷边对接焊缝的特点,设计了一种具有可靠性高、能够在工业现场长期应用的机器人GTAW焊接跟踪系统.系统采用激光传感器进行初始焊位识别及焊缝跟踪,有效地调节焊枪位置的变化,使焊枪始终沿着焊缝中心前进,从而大大提高了焊接质量.试验结果表明,所设计的机器人焊缝跟踪系统能够满足焊缝跟踪的精度要求,具有实际应用价值.     

基于Fuzzy-PID复合控制的焊缝自动跟踪系统的研究

采用点光源扫描的光电传感器对焊缝偏差进行检测,提出了一种传感器旋转摆动模型,建立了系统闭环控制结构图,利用Fuzzy-PID复合控制器实现焊缝跟踪。采用MATLAB对系统的控制性能进行仿真。仿真研究表明,采用传感器旋转摆动模型,简化了系统对传感器的要求,Fuzzy-PID复合控制的应用则提高了系统的精度。研制出一台样机,焊缝跟踪实验表明,系统跟踪精度高,满足实际生产应用要求。     

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.     

记忆式焊缝跟踪系统

介绍了新近研制的一种可用于多层焊缝的自动焊接记忆跟踪系统，此系统在焊接第一层焊缝时能实时跟踪焊缝，同时记忆焊缝跟踪数据，此后，系统依据此记忆数据进行各层焊缝的自动跟踪工作，本系统具有新颖的二维焊缝跟踪机构及传感器，其实跟踪精度及重复跟踪精度都满足了焊接工艺的要求。     

基于激光传感器的弧焊机器人焊缝跟踪研究

采用激光扫描式传感器,设计了一套机器人焊缝自动跟踪系统。开发了相应的焊缝跟踪算法,包括直线、圆弧和直线圆弧组合连续焊缝的跟踪算法。探讨实现这些算法的相关技术问题。计算机仿真结果表明,该算法合理有效,可用于弧焊机器人焊缝在线跟踪作业,改善和提高机器人的焊接精度和质量。     

一种用于焊缝跟踪的电容式传感器

在研究传感器与工件之间距离变化感应出电流、电压的变化规律以及信号采集与处理方法的基础上,提出了一种用于焊缝跟踪系统的新型电极结构的单片式电容传感器,并研制出一种焊缝跟踪系统.在考虑温度影响的前提下,跟踪系统采用差动式测量方法实时提取出焊枪相对焊缝坡口中心的偏差信息,并通过控制执行机构进行纠偏调节,从而实现焊缝跟踪.结果表明,电容式传感器结构简单,分辨率高,工作可靠,非接触测量,并能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作,可实现复杂轨迹角焊缝的焊缝跟踪,为目前对焊缝跟踪技术的研究提供了新的方向.     

一种自动跟踪焊接小车的驱动方法

介绍了一种焊接小车实现焊缝自动跟踪的驱动方法。该方法采用单片机系统和外部硬件电路相结合作为控制系统,当有焊缝偏差信号输入时,可控制焊接小车实现相应的直线或转弯运动状态以达到焊缝跟踪。同时该方法可用于多种跟踪技术中对焊接小车跟踪的控制。试验证明：该控制方法可靠,焊缝跟踪效果好。     

具有自动标定功能的激光焊缝跟踪系统研究

针对实际焊接过程中存在的纠偏量问题和焊枪振荡现象,在现有焊缝自动跟踪技术的基础上,通过采用激光视觉传感器、十字滑架和两个垂直布置的纠偏步进电机,对激光头与焊枪之间偏移角实现了自动检测和标定,由此提出了具有自动标定功能的激光焊缝跟踪系统,并开展了相应的试验研究。结果表明:所提出的激光焊缝跟踪技术除有效解决上述焊接过程中的问题外,焊缝的跟踪精度及焊接质量也得到了明显提高。同时,具有自动标定功能的激光焊缝跟踪系统,能使焊缝的跟踪误差控制在一个较小范围内,理想情况下跟踪精度可达0.13 mm,拓展了其在精密焊接领域中的应用。     

基于PLC的管道多层焊跟踪控制系统研究

管道多层焊视觉图像跟踪系统采用CCD获取焊缝区域图像,通过计算机处理控制行走机构,设计的跟踪算法及相应的PLC软件程序设计实现了厚板多层焊的焊缝自动跟踪.     

膜式水冷壁多焊机群控系统

基于DSP的多焊接电源群控系统被应用于膜式水冷壁焊机中.该系统引入优先级群控策略,多台焊接电源在外部参数发生波动时,按不同优先级的群控策略进行有序调整,减小了调整时间和调整误差.同时,根据焊接区域和焊接过程中管屏温度场分布规律,引入焊接参数实时调整策略,实现多台焊接电源在起弧段、稳弧段和收弧段等不同焊接过程的参数动态调整.结果表明,使用该系统控制焊机中的多台焊接电源,膜式水冷壁管屏焊接变形得到有效控制,焊接质量有较明显的提高.     

薄板焊接热循环的测定

为了验证薄板焊接温度场数值模拟的正确性，应用虚拟仪器技术设计了一套焊接热循环动态检测系统。通过串联多个数采模块，可以同时测量多达100个点的温度。在本实验中，采用该系统对薄板局部点的焊接热循环进行了测量。结果表明，薄板焊接过程的数值模拟结果与实验检测结果比较吻合，验算了焊接热循环模拟计算结果的合理性，表明该虚拟仪器可以作为多点测量焊接热循环的可靠测试手段。     

薄板焊接热循环的测定

为了验证薄板焊接温度场数值模拟的正确性,应用虚拟仪器技术设计了一套焊接热循环动态检测系统。通过串联多个数采模块,可以同时测量多达100个点的温度。在本实验中,采用该系统对薄板局部点的焊接热循环进行了测量。结果表明,薄板焊接过程的数值模拟结果与实验检测结果比较吻合,验算了焊接热循环模拟计算结果的合理性,表明该虚拟仪器可以作为多点测量焊接热循环的可靠测试手段。     

窄间隙热丝TIG焊接工艺研究及缺陷分析

研究了Polysoude窄间隙热丝TIG焊接系统的焊接工艺,分析焊缝产生缺陷的原因。通过对焊接电流、电弧电压、送丝速度、焊接速度、热丝电流等参数的优化分析,得到一组相互匹配的最优参数组合。试验结果表明,采用优化后的工艺参数对大口径无缝钢管进行焊接,可以获得焊缝表面形貌美观、内部无缺陷的优质焊接接头。     

厚板T形接头焊接位置自主决策贝叶斯网络的实现

提出了一种基于贝叶斯网络模型的厚板T形接头GMAW焊接位置的实时自主决策方法。该方法首先根据视觉传感获得的坡口轮廓特征信息,将焊脚要求和当前填充状态转换为视觉描述特征,实现上述信息的实时判定,利用实时识别的焊缝轮廓特征点、判定的焊接状态建立贝叶斯网络模型,并依据焊接经验设计先验概率计算方法,利用自适应重要性抽样算法,基于最大后验概率准则实现焊接位置实时决策。 结果表明,与层次分析法的对比,提出的该模型能满足不同厚度T形接头多道焊焊接位置实时自主决策要求,具有更高的决策稳定性,对伪特征点的抗干扰能力强,其决策结果与依据焊接经验实施的决策结果一致,正确率约为95%。 该方法能提高焊接效率,同时可为提高厚板GMAW自动化焊接水平提供实现的途径。 创新点： (1)根据视觉传感获得的坡口轮廓特征信息,将焊脚要求和当前填充状态转换为视觉描述特征,实现上述信息的实时判定。 (2)利用实时识别的焊缝轮廓特征点、判定的焊接状态建立贝叶斯网络模型。 (3)依据焊接经验设计了贝叶斯网络中相应节点的先验概率计算方法。     

焊接电弧光谱信息模式识别软件的开发

采用模式识别方法,用Visual Basic开发了一套熔滴过渡光谱信号模式识别软件系统.根据熔滴过渡与光谱信号的对应关系,以及光谱信号波形的几何特征,抽取了多个关键性的特征参数.基于统计模式识别的Bayes决策理论,建立了相应的识别函数和最小距离法分类器.判别结果表明,利用该系统能够较好地对MIG,MAG和CO2焊熔滴过渡类型进行自动识别,为实现熔化极气体保护焊熔滴过渡自动控制奠定了基础.     

全数字控制CO2焊Matlab/Simulink建模与仿真

利用Matlab／Simulink对全数字控制CO2焊的短路过渡过程进行了仿真，建立了“功率变换电路单元一数字控制单元一送丝单元一短路过渡负载单元”的CO2焊系统仿真模型，从整体上对CO2焊全数字控制逆变焊机系统进行了研究。短路过渡负载模型中考虑了燃弧期间和短路期间熔滴的动态变化过程，采用电弧弧长和电爆炸理论来确定短路燃弧与否，从而使数字控制的效果直接在熔滴行为和电弧行为上得以体现。仿真波形与试验结果基本一致，证明所建的系统仿真模型是正确的。     

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     

核电站主管道窄间隙TIG-激光电弧复合焊工艺探讨

阐述了主回路管道窄间隙自动焊的特点及需要改进的地方,并分析了TIG-激光复合焊工艺的技术特点;详细论述了TIG-激光复合焊工艺在核电站主回路管道的可行性,在研究内容和关键技术方面做了重点的分析;并对此项工艺在核电站主回路管道的应用前景进行了说明。窄间隙TIG-激光电弧复合焊工艺适合于核电站主回路管道的焊接,对核电站主回路管道的质量控制及保障、焊接效率的提高等方面有很大的帮助。