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数字化焊缝跟踪系统

介绍了一种数字化焊缝跟踪系统,传感器为接触式,控制电路由CMOS  (本文共3页) 阅读全文>>

权威出处: 《焊接》1994年09期
湘潭大学
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数字化旋转电弧焊缝跟踪系统的研究

我国当前的焊接行业大多是采用传统的手工焊、半自动焊,它们都存在着生产劳动强度大、焊接质量不稳定、劳动效率低、对熟练工人的依赖性强,特别是对焊缝工件进行大批量焊接生产,自动化水平低,焊缝跟踪效果差。针对这些缺点,引入旋转电弧作为焊缝跟踪的传感器,经过运算处理从中提取具有实际电流本质特性的信号,从而达到焊缝的识别,最终实现高精度的焊缝跟踪系统。本文首先在现有轮式机器人实体结构基础上,根据不同的建模思想建立焊缝切线法、机构简化法和通用运动学模型三种运动学模型,为轮式机器人控制方法研究提供不同的模型方案。其次,利用MATLAB/Simulink仿真功能对轮式机器人的运动件和旋转电弧传感器的电机分别进行控制仿真,理想的仿真结果为后续软硬件控制实现提供参考。然后,在电弧信号的处理上,通过分析多种不同的软硬件滤波方案,选择最适合轮式机器人系统的方案,同时为信号的横纵向特征向量提取提供去除噪声干扰的波形。在焊缝的识别方面,利用傅立叶变换对电弧信...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海工程技术大学
上海工程技术大学

机电焊一体化控制集成的研究

当代,随着焊接所涉及的科学技术领域不断发展,当前社会对焊接生产效率,焊接产品质量和质量一致性要求不断提高,以及焊接产品生产中,人力成本越来越高和将人从恶劣的环境中解脱出来的需求促使着焊接向机械化自动化大步前进。本研究从实际出发,根据超薄板结构件焊接工艺要求,针对超薄板结构件微束等离子弧焊特殊焊接工艺的要求,提出从装配控制到整个从装配、起点/终点寻迹、跟踪、焊接四个过程,以DSP为主控处理器,对微束等离子弧焊机、超精密工装系统、基于视觉传感的精细焊缝跟踪系统的三个独立装备进行了集成控制的研究。包括(1)对基于PLC控制的高精度装配系统进行控制集成,包括对高精度(10-2mm)的定位机构,气动琴键式夹紧机构,及焊枪起落机构。(2)对焊缝起/终点寻迹系统进行硬件集成,包括对平稳运行的行走机构进行控制集成,对BOA智能相机进行硬件集成,并完成软件焊缝起/终点寻迹任务。(3)对焊缝跟踪系统进行控制集成,包括对集图像采集与处理于一身的BOA...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

窄间隙TIG焊焊缝跟踪系统设计及研究

在调查和分析国内外窄间隙焊接技术和焊缝跟踪技术的基础上,针对窄间隙TIG焊的特点,本文提出了一种基于虚拟仪器的窄间隙TIG焊缝跟踪系统的设计思想。在此基础上,通过硬件集成、控制策略研究以及软件设计三个部分开发了窄间隙TIG焊缝跟踪系统,并结合模拟跟踪实验结果验证了设计方案的可行性和系统的性能。本文首先根据焊缝跟踪原理,确定了基于虚拟仪器技术的窄间隙TIG焊缝跟踪系统的总体设计方案,虚拟仪器系统以常用计算机和PCI-6221E多功能数据采集卡为核心。此外,通过选用性能稳定可靠的高灵敏度焊枪位置传感器、信号调理电路,以及驱动控制系统和焊枪移动执行机构的设计,集成了窄间隙TIG焊缝跟踪的硬件系统。在构建硬件系统和系统分析的基础上,对焊缝跟踪系统的控制策略进行了深入研究。结合数字PID和模糊控制原理,通过数字PID控制器参数整定,模糊控制器的量化因子、控制规则的优化等步骤,完成了两种控制器的设计并进行了仿真性能比较。结果表明, PID控...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳大学
沈阳大学

接触式窄间隙焊缝自动跟踪传感器及控制系统研究

随着窄间隙焊接技术的不断成熟,窄间隙焊接已经广泛应用于化工、军工等诸多领域,这也对窄间隙焊缝的自动跟踪提出了更高的要求。在调查和分析国内外窄间隙焊接技术和焊缝跟踪技术的基础上,本文设计了一种接触式焊缝自动跟踪传感器,并从其特点出发设计了焊缝跟踪控制系统。本文首先根据焊缝跟踪系统原理,确定了基于嵌入式技术的窄间隙焊缝跟踪系统的总体设计方案,以美国微芯科技公司PIC18F4520单片机为主控制芯片,设计了跟踪控制系统的信号采集和处理电路、执行机构的驱动电路等外围电路。以窄间隙焊缝跟踪硬件系统为平台,研究了系统的跟踪策略,采用PID控制技术制定了基于嵌入式系统的接触式窄间隙焊缝跟踪系统的PID控制算法,解决了跟踪系统中控制算法的问题。以PIC18F4520单片机为核心硬件,MPLAB IDE为核心软件平台,开发了控制系统软件,包括信号采集、跟踪调节、步进电机驱动等子程序。最后,对设计的接触式窄间隙焊缝自动跟踪系统进行了模拟实验,验证了...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
山东大学

基于激光视觉的搅拌摩擦焊焊缝跟踪系统研究

搅拌摩擦焊作为一种新型的固相焊接技术,目前已广泛应用于航空航天领域的高强度铝合金焊接中。然而,由于搅拌摩擦焊焊接过程中顶锻力及轴肩旋转摩擦力的存在,在焊接时需要对待焊件进行装夹,而夹具对工件产生的装夹力通常都比较大,很容易导致待焊工件变形,使实际焊缝偏离理论位置,所以在搅拌摩擦焊中进行焊缝跟踪非常必要。同时,随着智能制造理念的提出,基于焊缝跟踪技术的搅拌摩擦焊自动化与智能化也将成为未来的发展趋势。基于此,本文开发了一套适用于搅拌摩擦焊的焊缝跟踪系统。首先针对搅拌摩擦焊焊缝检测对于传感模块测量精度的要求,本文选用CMOS面阵传感器和650nm半导体激光器组成结构光视觉传感模块,测量模型为传感器轴线垂直于待焊件而激光结构光发生器斜置,经过与其他测量模型对比分析得出,该测量模型中传感器的高度方向分辨率最高且整体结构较紧凑,测量结果表明,当传感模块处于工作位置时高度方向分辨率可达0.0781 mm/pixel。分析了标定尺标定法的基本原...  (本文共100页) 本文目录 | 阅读全文>>