基于電弧傳感的窄坡口管道焊接焊縫跟蹤技術研究.pdf

1、海底管道鋪設全位置焊接機器人是深水管道鋪設系統(tǒng)中重要的專用鋪管設備，其穩(wěn)定的工作性能及較高的焊接效率是決定鋪管效率的第一因素?；陔娀鞲械恼驴诠艿篮附邮菍崿F(xiàn)海底管道鋪設焊接自動化的關鍵技術，管道焊接采用窄坡口形式且屬于全位置焊接，陡峭的坡口側(cè)壁、小電流熔滴過渡及全位置焊接工藝參數(shù)的變化，增加了電弧傳感焊縫跟蹤方式的難度。
　　本文在充分調(diào)研國內(nèi)外管道焊接機器人電弧傳感技術研究現(xiàn)狀的基礎上，分析了窄坡口管道焊接電弧傳感面臨的技術

2、難點，提出了海底管道鋪設焊接機器人電弧傳感技術的總體研究方案，明確了需要研究的關鍵技術。主要研究工作如下:
　　(1)以擺動電弧傳感為切入點，搭建了一套具備數(shù)據(jù)采集、偏差計算和偏差調(diào)整功能的焊縫跟蹤焊接試驗系統(tǒng)，研究了焊槍擺動頻率對電弧傳感信號靈敏度的影響規(guī)律;通過研究不同側(cè)壁距離下的溶滴特性，獲得了焊絲穩(wěn)定燃燒的最佳距離值及穩(wěn)定的焊接電信號;
　　(2)研究了窄坡口電弧傳感的機理，建立了不同熔滴過渡下的窄坡口電弧傳感數(shù)值模

3、型，該模型可實現(xiàn)3種熔滴過渡的轉(zhuǎn)換。在數(shù)值模型的基礎上加入了焊炬在坡口中的擺動模型，進行了不同擺頻和擺寬條件下的焊接電信號波形仿真。
　　(3)針對熔滴過渡對電弧信號的影響，采用coif5小波進行電弧信號的濾波處理，可去除電弧傳感信號中的噪聲信號，獲得了穩(wěn)定的電弧偏差信號。
　　(4)通過分析熔化極氣體保護焊接電弧信號，提出了區(qū)間積分偏差提取算法，采用了帶死區(qū)的PID控制策略，編寫了基于LabVIEW焊縫跟蹤算法程序，獲得了