熔化极气体保护焊送丝速度的模糊控制

焊接电流在干伸长变化时波动较大,针对传统晶闸管焊机无法调节送丝速度来稳定焊接电流,利用模糊控制适合非线性、时变、滞后系统的特点,研究了熔化极气体保护焊(GMAW)送丝速度模糊控制的方法,使焊接电流趋于稳定。首先设计了送丝速度控制的硬件结构,实现了送丝电机的启动、制动和调速功能;以送丝速度给定值的增量为控制输出,建立了双输入、单输出的模糊控制系统。试验结果表明,送丝速度控制效果好,达到了干伸长变化较大时焊接电流的稳定,实现了恒定熔深的焊接。     

软开关双电弧共熔池脉冲GMAW焊装备关键技术

双电弧共熔池脉冲GMAW焊集高速高效、优质和自动化于一体,近来备受重视,但国内对此研究不多.本文在系统分析双丝脉冲GMAW焊电弧形态、熔滴过渡以及熔池行为的基础上,对双电弧共熔池脉冲GMAW焊系统实现的关键问题如电源类型、动特性、外特性、控制模式、协同控制方式、双丝焊枪设计以及送丝系统等进行了较深入的探讨.     

基于感应电压负反馈的数字化送丝系统

分析了受限单极式可逆PWM调速系统中电枢感应电压和旋转频率的关系,设计了基于DSP的数字化控制PWM调速送丝系统,通过采样电流断续时的电枢感应电压,采用数字PI方法调节PWM占空比,维持电枢感应电压恒定,实现送丝电机旋转频率恒定.该方法消除了负载电流对送丝速度的影响,具有和旋转频率负反馈相同的效果,但其结构和控制方法简单、成本较低.结果表明,电网电压波动以及送丝软管从平直状态到软管中部弯绕400mm一圈情况下,送丝速度变化率均小于±3%,满足标准规定的要求.     

一种基于单片机控制H桥式送丝调速系统

针对埋弧焊送丝调速系统正向、反向运行和速度实时调节的特点,采用PIC16F874单片机研制成功了一种H桥式送丝调速系统.该系统将换向和调速功能集成在一起,能够快速、可靠地实现送丝速度的调节,克服了传统送丝调速系统电路设计复杂、响应速度慢等缺点.在程序设计中引入电枢电压负反馈配合电流正反馈的调节方式,使电机运行速度更加稳定;同时,专门设计了引弧和收弧子程序,不仅提高了引弧的成功率,而且避免了收弧时容易出现的焊接缺陷,使焊接过程更加稳定.     

感应电压反馈送丝调速系统

介绍了采用普通送丝电机条件下,基于送丝电机感应电压与其旋转速度的关系,利用送丝电机的感应电压实现送丝电机转速反馈的转速控制调速系统.送丝电机工作时,在功率驱动装置向送丝电机提供能量的前一时刻,先对送丝电机的感应电压进行脉冲采样,然后根据采样的反馈量来调整PWM的输出脉冲宽度,进而控制送丝电机的能量供给,可以准确地对送丝电机速度进行反馈及调整控制,提高了送丝系统的静态精度,改善了送丝调速系统的性能.     

基于模糊PI控制的全数字送丝系统研究

熔化极气体保护焊是重要的焊接方法之一,其送丝系统的稳定性和可靠性直接影响气体保护焊的焊接质量,提高送丝系统性能的主要途径是通过改进送丝机的硬件性能和控制方法。采用TMS320F2808作为控制核心,用MOSFET实现送丝电机的功率驱动,采用转速负反馈方式对送丝电机进行闭环控制,采用模糊PI调节控制技术实现数字化送丝控制系统。模糊PI控制的直流送丝电机调速具有很快的响应速度,更好的稳态精度,静态和动态性能优良。基于模糊PI控制的全数字化送丝系统,硬件电路简单,简化了调试难度,配合软件基本实现了送丝系统的全数字化。     

送丝系统的数字控制研究

以往国内埋弧焊控制系统的送丝控制多采用晶闸管控制,该控制方法电路复杂,可靠性低。针对电焊机送丝系统的工作环境和特点,充分利用DSP(TMS320F2812)芯片的高速运算功能来完成直流电机PWM调速的数字控制,用以替代传统的模拟晶闸管控制。介绍了直流电机双极性可逆PWM硬件电路设计、双闭环PI算法。实践表明,该控制系统在直流电机送丝时具有良好的控制性能,焊接控制精度很高。     

一种数字化送丝调速系统

介绍了利用编码器实现送丝电机转速的数字反馈转速控制调速系统。通过电网电压波动、电机冷热态变化和送丝电机负载力测试等试验，验证了该数字化送丝调速系统的可靠性和更佳的调速性能。     

基于H桥电机驱动模块L292的埋弧焊送丝电路

在埋弧焊下降特性电源-变速送丝系统中,送丝速度调节的快慢直接影响电弧电压的稳定性。基于H桥电机驱动模块L292,采用光电耦合器将模块电路和MOSFET高压驱动电路隔离开,设计了快速调节的双极式可逆高压H桥直流电机送丝电路。结果表明,当驱动模块电压与电机额定电压不同时,高速光电耦合器的应用是一种简单、行之有效的方法,使L292能够对110 V送丝电机的转速和转向进行控制。     

数字化MIG焊机的送丝系统

焊接电流和电弧电压是保证焊接质量的重要因素,而焊接电流的大小又取决于送丝速度,所以送丝速度的稳定性是十分重要的.近年来,数字化焊接发展很快,除了焊接电流的数字控制外,还要求送丝机的数字化,形成数字化控制系统,具有良好的控制效果.随着数字化脉冲MIG焊研究的深入,送丝速度对焊接工艺的影响得到了越来越多的关注.设计了基于速度负反馈的送丝调速系统,实验证明该系统的性能较一般系统有明显提高,在送丝阻力变化、电网波动或电机性能存在一定差异的情况下,该系统均可以稳定输出,为进一步提高脉冲MIG焊接工艺质量打下了基础.     

Effects of processing parameters on figuration during the GMAW rapid prototyping process

As a deposition technology, gas metal arc welding （GMAW） has shown new promise for rapid prototyping of metallic parts. During the process of metal forming using the arc of GMA W, low heat input and stable droplet transition are critical to high quality figuration. The effects of various processing parameters on figuration quality were studied in the experiment of GMA W rapid prototyping using the wire of ERSO-6 , including welding voltage, wire feeding rate, welding speed and so on. The optimal parameters for ERSO-6 are obtained. Simultaneously, it is verified that the rapid prototyping parts with favorable structures and quality can be achieved under the conditions of low heat input and stable droplet transition.     

焊接系统中直流电机转速控制的研究

在CO2焊接和埋弧焊接系统中,精确控制行走电机和送丝电机的速度是提高焊接质量的重要保证,传统直流电机转速控制方法是通过转速表测量电机的转速后反馈控制,该控制方法存在精度差、不易调试等缺点.采用锁相环闭环控制直流电机的转速,其控制方法是:由于行走电机和送丝电机的转速比较慢,因此,编码器不通过减速机构直接安装在直流电机的转...     

基于灰色PID控制的全数字送丝系统设计

焊接电流是影响焊接质量的重要因素,而焊接电流的大小取决于焊接速度,因此送丝系统的控制电路、调速方案和稳定性在整个焊接过程中占椐着重要的位置.针对当前送丝电机控制系统的不足,提出基于灰色PID速度控制的调速系统.首先分析送丝系统的硬件组成,并给出双闲环系统的总体结构,介绍灰色PID控制原理,最后通过Simulink对上述...     

数字化交流伺服CO2焊推拉送丝系统

以运动控制卡对转动惯量小、响应速度快的交流伺服电机控制为核心,采用缓冲器为桥梁,研制了等速送丝和推拉送丝相结合的CO2推拉送丝系统.设计了基于编码器速度负反馈的PWM送丝调速电路,可以有效补偿负载变化和电网电压波动造成的转速变化,控制精度高、送丝稳定.以交流伺服电机为基础,设计了推拉送丝机构,实现了焊丝的送进-回抽.根据推拉送丝CO2焊接的特点,设计了焊丝的运动曲线,通过对运动控制卡的编程实现了焊丝的实时送进-回抽控制.该系统抗干扰能力强、工作稳定,最高推拉送丝频率可达90 Hz.     

Research of novel oscillating wire feeding system using the AC servo motor

With the background of the control of additional mechanical force droplet transfer in MIG/MAG welding, regarding the AC servo motor as core, a novel oscillating wire feeding system has been developed with excellent performances of control and dynamic acceleration which is tested. System constitution and operation principle are introduced in this paper. Influences of parameters on dynamic acceleration performance are analyzed and discussed emphatically, such as oscillating frequency, oscillating amplitude and draw-back speed. Experimental result indicates that according to the technique of welding control, the novel wire feeding system responds rapidly to various kinds of control orders of wire feeding and draw-back, and realizes flexible control of welding wire axial movement, including dynamic shifting ,oscillating and so on.     

步进式GMAW送丝机动态性能测试

针对熔化极气体保护焊目前存在的问题 ,考虑到现有的机械式送丝机构响应速度较慢、控制性能较差的现状 ,本文在已研制的步进式新型送丝机构的基础上 ,考虑到实际焊接过程中多种因素的影响 ,通过所建立的专用测控系统对焊丝端部的实际动态响应进行了测试。     

离心球墨铸铁管喂线球化工艺试验研究

试验研究了离心球墨铸铁管喂线球化工艺,确定了合适的喂线机、球化用包及包盖,包芯线喂入量、喂线速度、球化温度、球化时间等技术参数.结果表明:喂线法较冲入法有低耗、优质、高效等优点,采用喂线球化法能使一次水压合格率提高到96%以上.     

基于观测器与前馈的送丝机模糊PI速度控制

送丝系统是焊接机器人的重要组成部分,稳定可靠的送丝是保证焊接质量的前提;焊丝从丝盘上抽取和经过绝缘管与导电嘴的过程中受到的阻力呈严重的非线性,所受的阻力严重影响送丝速度和焊接质量.采用状态观测对阻力进行观测,并根据观测值对系统进行前馈,以提高系统的速度响应,消除送丝阻力对系统的影响.因为电机存在阻尼,采用常规PI控制可以改善系统的稳态特性,抑制稳态误差;把模糊控制和PI控制有机地结合起来,利用模糊控制的动态响应和PI控制的稳态性能,实现送丝机安全可靠的送丝;仿真表明采用状态观测和前馈控制速度响应快、超调小、鲁棒性强,模糊PI控制较传统PI控制有更好的动、静特性;接管焊接试验结果表明焊接质量完全达到规定要求.     

基于DSP的恒张力走丝系统设计

低速走丝电火花线切割机走丝系统是否能稳定运行,直接影响着加工精度和加工表面质量。为了提高走丝系统的性能,设计了一种新型的恒张力走丝系统。设计方案采用DSP TMS320LF2407A作为整个走丝系统的控制器,用直流伺服电机控制电极丝的张力,用角度传感器测量电极丝张力的变化。实验结果表明,新型走丝系统实现了电极丝的恒张力控制。在电极丝的张力约为68g时,该系统的稳态误差不超过4％。