弧焊逆变电源的传导骚扰测试和分析

本文分析了弧焊电源的传导骚扰的产生机理,介绍了传导骚扰测试标准及测试方法,通过对几种样机的传导骚扰测试表明,虽然添加合适的滤波器可以使传导骚扰低于标准的限值,但在焊接设计之初就采取软开关功率变换技术并对可能产生传导骚扰的部件采取滤波、屏蔽等措施,可有效降低传导型电磁发射的水平,容易符合传导骚扰的限值要求并留有较大的裕量。     

基于VR焊接系统的机人协作GTAW焊接

手工焊因其灵活性和可达性高仍将继续发挥其作用,手工焊的脱技能化,将是一个长期面临的课题。通过监测熟练焊工焊接过程中焊接电流和焊接速度两个主要参数的调整情况,进而学习熟练焊工的经验,然后通过机人协作控制系统,用来弥补初级焊工的技能,实现了熟练焊工经验向初级焊工的传递。结果表明,学习熟练焊工得到的焊接电流和焊接速度的关系模型,不仅能够应用于文中提出的机人协作焊接系统中,也可以扩展到自动焊接领域,为全熔透焊接提供技术支持。     

绝缘栅双极型晶体管的电路仿真模型

以通用电路仿真软件 Ｐｓｐｉｃｅ的现有器件模型为基础,依据器件手册提供的典型数据,建立了绝缘栅双极型晶体管（ＩＧＢＴ）的组合模型,并采用非线性电容来表征器件的寄生电容．利用所建立的模型,对ＩＧＢＴ的静态特性和动态特性进行了仿真．仿真的结果通过硬件实验得到了证实．     

压电致动器辅助电阻点焊工艺实现及飞溅控制

电阻点焊是一种多物理场耦合且封闭不可见的金属成形过程,焊接过程中电流大且通电时间短,电极力与熔核区热熔化程度匹配不当,极易造成飞溅问题,影响表面成形并降低焊点强度. 针对此问题,文中提出了一种压电致动器辅助电阻点焊的方法,利用压电致动器自身响应时间短、输出推力大的特点,将压电致动器辅助压力施加于焊接过程,实现电阻点焊过程中宏观静压力与压电致动器辅助快速动态可编程压力调节. 结果表明,压电致动器在电阻点焊气缸宏观预紧力下可实现可控的压力输出,不同频率的振动可辅助加载于原始压力波形之上,在保持焊接参数不变的情况下,压电致动器的振动输入可有效改善熔核区热分布,实现对焊接飞溅的抑制并增大熔核直径,综合提升接头性能.     

逆变焊接电源输入电流谐波分析及其解决措施

针对逆变焊接电源电路的特点,通过解析的方法分别给出稳态负载情况下单相、三相和脉动负载的输入电流的谐波分析结果,并得出不同情况下谐波的分布特点:稳定负载情况下,单相输入电流中包含2n+1次特征谐波;三相输入电流中包含6n±1次特征谐波;脉冲负载情况下,逆变电源的输入电流中除了含有特征次谐波之外,还出现了偶次谐波和直流分量,对电网污染更为严重.通过电路仿真和实验检测方法验证了分析的结果,并对输入电流的谐波问题提出了几种解决措施.     

弧焊电源谐波检测系统的研制及应用

对弧焊电源功率因数、谐波等参数的测量方法进行了研究,采用加窗的FFT算法研制了一套基于嵌入式PC的弧焊电源检测系统,分别时带LDC滤波器的弧焊逆变电源和普通弧焊逆变电源进行谐波分析比较,实验表明该分析仪系统可靠,分析结果精确.     

管道插接相贯线专用焊接机器人

管道插接相贯线焊缝是典型的、复杂的空间焊缝.针对管道插接焊缝的特殊焊接工艺要求,采用串并联混合方式设计了一种新型的5自由度焊接机器人,实现了机器人锚固、运动机构、焊枪姿态调节机构和送丝机构的一体化设计.设计了2自由度的自动定心手腕机构,实现了焊枪位置和焊枪姿态的独立控制,建立了专用焊接机器人的运动学模型.针对通用型的相贯线模型,建立了焊枪位置、焊枪姿态和焊接速度的实时控制数学模型.结果表明,该焊接机器人锚固牢固、定位准确,焊接过程可控性好,控制模型能够满足空间相贯线焊缝的焊接工艺要求.     

单丝高熔敷率MAG焊接工艺的研究

从提高焊接电流和电孤热熔化焊丝等效电压的角度出发,提出了两种新型的单丝高熔敷率MAG焊接工艺-细丝大电流MAG焊和直流正接MAG焊,并借助高速摄像手段分析了这两种焊接工艺的电孤行为、熔滴过渡机制以及焊缝成形特点.试验结果表明,通过选择合适的保护气体体φ(Ar)98%+φ(O2)2%使得电弧烁亮区包覆了大部分液锥和全部的液流束且熔滴过渡基本在电弧烁亮区内部进行,可获得稳定的细丝大电流MAG焊;同样选择φ(Ar)98%+φ(O2)2%的保护气,能够获得电弧较为稳定、焊接飞溅较小、焊缝成形良好的直流正接MAG焊.     

管道全位置自动焊机的专用电源及焊接工艺

为实现管道全位置自动根焊,突破了传统的气体保护焊"恒压、等速送丝"系统的电压和送丝速度(即电流)的搭配关系,采用短路能量与燃弧能量自适应调节技术,研制成功专用的电弧能量调节器,通过IGBT的高速开关作用调节短路过渡MAG焊接过程中短路能量和燃弧能量的分配,保证电弧在更低电压、更大电流条件下稳定燃烧,以适应管道全位置根焊在小熔池基础上的高能量输入,实现了长输管线的全位置立向下自动根焊工艺.结果表明,其焊接效率较传统的手工纤维束焊条或TIG焊接工艺打底有明显的提高.     

基于网络的弧焊过程多目标监测系统

设计了一套针对弧焊过程的多目标监测系统,该系统由电流电压传感器、下位机采集与处理系统、交换机、PC组成,通过组网的方式实现了一对多的在线监测。下位机采集与处理系统可以实时采集和处理不同焊接工位的焊接参数,并将结果上传至PC端,PC端的可视化界面同时监测多台焊机的焊接参数分析结果,对于有可能存在焊接质量问题的数据进行保存并预警,以提示工人改善焊接参数或操作手法,保证焊接质量。