脈沖熔化極氣體保護(hù)焊接熔深自適應(yīng)區(qū)間模型控制.pdf

1、熔池表面包含有足夠多的能反映熔深或熔透的信息，獲取這些信息最常用的方法是機(jī)器視覺方法，但是視覺的方法由于其系統(tǒng)的復(fù)雜而不適合于焊接現(xiàn)場應(yīng)用。本文旨在開發(fā)一種簡單的方法從焊接電信號中提取焊接熔池表面深度信息，同時(shí)將其與焊接熔深聯(lián)系起來，并用于焊接熔深的實(shí)時(shí)控制。
　　在脈沖熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW-P)中，應(yīng)用基于高速攝像機(jī)的視覺系統(tǒng)來采集熔池表面圖像并計(jì)算熔池表面深度。該熔池表面深度測量算法利用相機(jī)的針孔模型求取焊絲末梢正下方熔

2、池表面深度，算法簡單，且算法精度足夠用于熔深控制。設(shè)計(jì)了一系列不同參數(shù)的GMAW-P的焊接實(shí)驗(yàn)，以便將焊接熔池表面深度與焊接熔深、焊接現(xiàn)場容易測量的焊接電壓信號聯(lián)系起來。
　　分析GMAW-P過程，不僅焊接電流、電壓影響熔池表面深度和焊接熔深，同時(shí)送絲速度(WFS)和焊接行走速度(TS)也會(huì)影響熔池表面深度和焊接熔深。首先熔敷率被控制在常值C，即WFS=/C TS。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，焊接電流峰值期間熔池表面深度變化的均值越小，焊接熔深

3、越大。將WFS/作為一個(gè)影響因TS素，焊接熔深可以表示成焊接電流峰值期間熔池表面深度變化的均值和WFS/的線性函數(shù)。TS
　　熔池表面深度的變化和焊接電壓的變化之間存在一定關(guān)系，因此，焊接電流峰值期間熔池表面深度變化的均值可以用焊接電流峰值期間焊接電壓變化的均值替代來預(yù)測焊接熔深。建立了僅用焊接電壓信號來預(yù)測熔深的模型，該模型具有足夠的精度。由于焊接電壓信號是焊接現(xiàn)場最容易得到的信號之一，因此該模型適于焊接現(xiàn)場應(yīng)用，為在焊接現(xiàn)場監(jiān)