高頻焊管溫度監(jiān)控及視覺檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、焊接溫度是影響高頻焊管焊縫韌性最重要的因素之一，焊接溫度在高頻焊管的生產(chǎn)過程受到管材材質(zhì)壁厚不均、焊接速度波動(dòng)等一些因素影響容易發(fā)生波動(dòng)，焊接溫度的波動(dòng)最終會(huì)導(dǎo)致高頻焊管焊縫成型質(zhì)量的下降。本文對(duì)如何對(duì)高頻焊管焊接溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制并應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際做了研究。
　　 試驗(yàn)前期根據(jù)高頻焊管溫度控制模型，使用Matlab的Simulink仿真工具包進(jìn)行了高頻焊管溫度控制仿真試驗(yàn)。分別設(shè)計(jì)了常規(guī)PID控制器和模糊自適應(yīng)PID控制器，比較了

2、兩種控制器的仿真控制效果。試驗(yàn)結(jié)果表明：在添加干擾信號(hào)的模型條件下，常規(guī)PID控制器和模糊自適應(yīng)PID控制器都能有較好的控制精度和響應(yīng)速度，常規(guī)PID控制器響應(yīng)速度要稍快于模糊自適應(yīng)控制器，模糊自適應(yīng)PID控制器具有較小超調(diào)量，兩種控制器有各自優(yōu)點(diǎn)。
　　 在仿真的基礎(chǔ)上，結(jié)合高頻焊管現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)狀況對(duì)控制方案進(jìn)行了分析選擇。由于高頻焊管是個(gè)高速的生產(chǎn)過程，在焊管生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，模糊PID控制方案較常規(guī)PID控制方案調(diào)整參數(shù)多、周期長(zhǎng)，調(diào)

3、整不適很容易造成很高的廢管率，因而最終選擇常規(guī)PID控制器設(shè)計(jì)了基于labview平臺(tái)的高頻焊管溫度監(jiān)控系統(tǒng)。試驗(yàn)結(jié)果表明：該系統(tǒng)具有良好的測(cè)溫精度和控制響應(yīng)速度，能及時(shí)準(zhǔn)確顯示采集到的焊管溫度，在測(cè)溫準(zhǔn)確的前提下，可以對(duì)焊管溫度起到較好的控制效果。
　　 為了滿足企業(yè)的生產(chǎn)要求，構(gòu)建了基于PLC和觸摸屏的高頻焊管溫控系統(tǒng)。PLC和觸摸屏系統(tǒng)相對(duì)微機(jī)系統(tǒng)而言，具有更高的可靠性，操作簡(jiǎn)單，更方便工人在高頻焊管生產(chǎn)車間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作使

4、用?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明，PLC和觸摸屏系統(tǒng)可以準(zhǔn)確顯示采集到的高頻焊管溫度趨勢(shì)圖，在焊管位置波動(dòng)不大，測(cè)溫準(zhǔn)確的前提下能有很好的溫度控制效果。
　　 試驗(yàn)后期設(shè)計(jì)了高頻焊管溫度視覺綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過對(duì)焊管焊接區(qū)域溫度和視覺的綜合監(jiān)測(cè)，可以更加全面的對(duì)焊管生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析。對(duì)高頻焊管焊接加熱區(qū)域的圖像特征提取進(jìn)行了算法研究。研究表明，使用形態(tài)學(xué)算子能夠準(zhǔn)確提取出高頻焊管加熱區(qū)域的圖像邊緣，提取的圖像邊緣信息光滑、連續(xù)、斷點(diǎn)和噪聲較小