基于电弧传感窄间隙焊枪高度跟踪的信号处理及控制策略

在细丝CO2短路过渡窄间隙焊接时，基于电弧传感原理的焊枪高度跟踪系统易受短路过渡稳定性、送丝稳定性等干扰因素的影响，焊枪高度调节发生振荡或失控。通过采用统计短路频率法对弧压信号进行处理，并采用参数自校正可变增益PID的控制算法，改善了系统的调节特性，满足了窄间隙焊接过程中高度跟踪的精度和实时要求。     

窄间隙P-MAG焊电弧行为及信号传感特征分析

通过试验研究了坡口角度对电弧形态、熔滴过渡以及电弧信号特征的影响规律.结果表明,坡口角度越小磁偏吹越严重,并引起了熔滴过渡路径和电弧信号的改变.分析了窄坡口P-MAG摆动焊接的信号特征,发现当焊枪摆动中心偏离焊缝中心时,焊枪摆动到左右极限位置时的电弧信号存在明显差异——在焊枪偏向侧壁的一侧,焊枪远离侧壁运动过程中的电弧特征参数变化率远大于焊枪朝向侧壁运动过程电弧参数变化率,而在焊枪远离侧壁的一侧,侧壁位置的电弧参数不存在这种差异.焊枪偏离焊缝中心时在左右极限位置的电弧信号差异可以用来跟踪焊缝中心.     

传感导前式窄间隙焊自动跟踪系统的控制策略

针对小坡口面角、传感器导前于电弧的窄间隙自动焊接,采用了将步进电机的梯形控制和P1D中的PD控制及预测控制相结合的跟踪控制策略,可满足GMAW条件下窄间隙自动焊过程对自动跟踪系统的精度和实时要求。     

新型高速旋转电弧窄间隙MAG焊接

研究开发了一种新型窄间隙MAG焊接系统。在该系统中，焊丝穿过电机的空心轴后从导电嘴的偏心孔进出，电机带动导电杆和偏心导电嘴旋转，从而使焊丝端部的电弧以一定直径高速旋转．以保证窄间隙焊接接头具有足够的侧壁熔深。焊接试验结果表明，这种旋转电弧焊接系统能在不同的旋转速度和旋转直径下稳定可靠地工作。并且明显地改善了窄间隙焊缝侧壁熔透，避免了接头底部指状熔深的出现，同时提高了焊接熔敷效率。     

基于VC的旋转电弧窄间隙MAG焊多信息融合焊缝跟踪系统

针对窄间隙旋转电弧MAG焊焊缝跟踪的需要以及单一传感器的不足,采用Visual C++开发了基于电弧传感和视觉传感的多信息融合焊缝跟踪系统。电弧传感采用NIPCI-6251数据采集卡、电流/电压传感器、电弧位置传感器结合NI的measurement studio软件,实现了对每个电弧旋转周期内电弧信号的获取,进而实现积分法、极值法、粗糙集等电弧传感方法。视觉传感利用图像采集卡、电弧位置传感器和CCD摄像机,获取电弧旋转到左右坡口侧时的焊接图像,实现焊缝偏差的检测。而焊缝跟踪是综合电弧传感焊缝偏差和视觉传感焊缝偏差的基础上进行焊缝纠偏。为提高系统运行效率,采用多线程方法实现电弧传感、视觉传感的同步采集和技术;利用CTimer控件实现焊缝偏差的多信息融合分析、显示和记录。系统的构建为进一步的多信息融合控制、焊接质量控制奠定基础。     

窄间隙焊接摆动电弧传感试验系统的开发

为了提高窄间隙焊接摆动电弧传感的精度和可靠性,研究电弧到窄间隙坡口侧壁的距离对电弧传感特征参数的影响规律,基于TMS320F2812和Labview软件,开发了一种能同步采集电弧图像、焊接电压、焊接电流和焊枪摆动位置四路信号的电弧传感试验系统.介绍了试验系统的主体结构设计和同步采集系统设计.采用P-GMAW的焊接方式对...     

窄间隙旋转电弧FCAW焊工艺

由于窄间隙焊技术使得焊缝横截面积大幅减小,从而能够大幅度提高焊接生产率和降低施工成本,故其作为一种高效低成本的焊接技术已经在工业上得到了广泛的应用.文中对ABS EH36板材的窄间隙旋转电弧FCAW焊工艺进行研究,通过对焊接接头进行无损检验与力学性能试验,证明了焊接接头各项指标满足标准要求.     

用于超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接的焊枪设计

为解决超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接的焊丝准确送入与夹紧力调节、焊丝与板式导电嘴的接触导电以及板式导电嘴与超窄间隙侧壁的防接触等问题,设计了一种适合于超窄间隙焊接的焊枪。该焊枪焊接时,焊丝在送丝轮推动下经导丝管进入两块板式导电嘴间的圆弧槽内并被弹性夹紧力夹紧,而后被准确送入超窄间隙内与垫板接触引弧。试验结果表明,该焊枪能够满足超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接的要求,获得了成形良好的超窄间隙焊缝。     

基于PC控制的窄间隙GMAW焊缝跟踪系统

窄间隙焊接的一个难点在于在焊接过程中如何保证焊枪严格对中焊缝，作者开发了一种基于PC控制的闭环焊缝跟踪系统。通过性能测试，系统跟踪精度达到设计目标。死区设置既保证焊抢对中精度，又可以抗坡口侧壁粘附金属颗粒造成的干扰。     

高速旋转电弧窄间隙MAG焊焊缝成形的分析

采用平特性电源,研究了高速旋转电弧窄间隙MAG焊接工艺对焊缝成形的影响规律。结果表明,旋转电弧是通过热量的合理分配来改善焊缝成形,旋转频率对熔化速度的影响很小。提高旋转频率和降低保护气中CO2的含量有利于增加侧壁熔深,改善焊缝成形;但同时也容易造成电弧与侧壁短路,恶化焊缝成形,严重的将出现未熔合。所以在间隙小于10min时旋转频率应小于50Hz。焊接速度的变化不会影响过渡形式,但较低的焊接速度可以得到更大的表面下凹。     

窄间隙焊及其新进展

归纳综述了窄间隙焊的技术特征、技术分类、具体工业应用形式和技术推广应用状况、技术关键（难点）与工程对策、开发研究情况及其新进展，分析讨论了该技术的应用局限原因和进步方向。     

基于面阵 CCD图象处理的窄间隙焊自动跟踪系统

介绍了一种采用表面张力过渡技术、 GWAM窄间隙焊接条件下的基于面阵 CCD图象处理方式的实时自动跟踪系统。该系统由 256× 256面阵 CCD,工业控制计算机、二维执行机构组成。该系统可对近似 I形的窄间隙坡口,同时存在弧光、烟尘、飞溅等干扰条件下的窄间隙自动焊进行 0.1 mm精度的实时自动跟踪。     

水平钢筋窄间隙焊接

本刊曾在1987年第4期、第5期上刊登了《竖向钢筋电渣压力焊研究——工艺部分、设备部分》两篇文献。本期向读者推荐《水平钢筋窄间隙焊接》一文,希望能对建筑业的读者有所裨益。     

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.     

摆动电弧窄间隙立向上GMAW焊缝成形

文中对摆动电弧窄间隙立向上GMAW工艺进行了研究.结果表明,窄间隙立向上焊缝表面中间凸起,而立向下焊缝中间下凹;摆动角度和摆动速度的增加均有利于焊缝中间凸起高度的降低,侧壁停留时间对焊缝中间凸起的影响较小;电弧在坡口中间摆动时单位移动轨迹长度上的电弧能量能够影响焊缝中间凸起高度,侧壁停留时的单位移动轨迹长度上的电弧能量则主要影响焊缝熔宽,摆动参数通过影响电弧能量的分布来影响焊缝熔宽和中间凸起高度.     

焊剂带约束电弧超窄间隙焊接根焊方法

超窄间隙焊接在对接焊接中有着独特的优势.在实际焊接工程中,对接焊有时要求采用单面焊双面成型的方法进行根焊.采用焊剂带约束熔化极电弧超窄间隙焊接的方法,结合在工件背面衬垫焊剂,并用铜板对焊剂加以支撑的背面焊缝强制成型方法进行熔化极电弧根焊试验.结果表明,通过焊剂带约束熔化极电弧,选择合适的焊接电压、焊接电流可以使坡口根部...     

新型接触式窄间隙焊缝跟踪传感器的设计

设计了一种接触式窄间隙焊缝跟踪传感器,克服了非接触式传感器易受干扰的缺点。通过可调节角度的双接触式探针与位移传感器,将偏差量转化成可检测的模拟电压量,为纠正焊枪相对焊缝的偏移提供依据,保证焊接质量。