基于擺動(dòng)電弧的厚壁結(jié)構(gòu)焊縫自動(dòng)跟蹤關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著大型焊接結(jié)構(gòu)在造船、水利、火電、建筑、壓力容器、石油化工、工程機(jī)械等領(lǐng)域的需求增多,厚板多層多道焊的應(yīng)用越來(lái)越普遍。目前,國(guó)內(nèi)的厚壁結(jié)構(gòu)一般采用手工電弧焊與半自動(dòng)化焊接,焊接機(jī)器人在厚壁結(jié)構(gòu)的焊接中應(yīng)用不多。其主要原因是在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的示教型焊接機(jī)器人很難實(shí)時(shí)補(bǔ)償多層多道焊時(shí),母材和焊縫的變形、工件的加工誤差以及焊接過(guò)程中干擾的影響。
　　為了使焊接機(jī)器人對(duì)厚壁結(jié)構(gòu)產(chǎn)品具有良好的焊接質(zhì)量和工藝適應(yīng)性,研究精確的焊縫跟蹤技術(shù)是關(guān)

2、鍵。為此,深入研究厚壁結(jié)構(gòu)的焊縫自動(dòng)跟蹤技術(shù)必將為自動(dòng)化焊接技術(shù)在大型鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的應(yīng)用帶來(lái)積極和深遠(yuǎn)的影響。
　　本文將擺動(dòng)電弧傳感技術(shù)應(yīng)用在厚壁結(jié)構(gòu)的多層多道焊焊縫跟蹤中。首先針對(duì)V型坡口多層多道焊的二種典型的焊道形式,對(duì)焊縫形狀進(jìn)行預(yù)測(cè)與簡(jiǎn)化,分別建立了這兩類焊縫的擺動(dòng)電弧弧長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型;以Matlab/Simulink為平臺(tái)建立了擺動(dòng)電弧傳感的仿真模型,對(duì)電弧掃描時(shí)的焊接電流信號(hào)進(jìn)行了仿真分析,結(jié)合焊接試驗(yàn),研究了焊縫偏差、

3、焊槍傾角與擺幅等主要參數(shù)對(duì)焊接電流的影響規(guī)律,仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相符。
　　研制了滿足多層多道焊焊縫跟蹤要求的焊接擺動(dòng)器,提出了一種新型的擺動(dòng)電弧位置檢測(cè)方法,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的擺動(dòng)電弧位置檢測(cè)裝置及其硬件電路;采用Proteus電路仿真軟件對(duì)位置檢測(cè)電路進(jìn)行了仿真分析、調(diào)試、優(yōu)化,并確定了電路參數(shù);實(shí)際電路試驗(yàn)表明:該方法可以產(chǎn)生穩(wěn)定、精確、滿足系統(tǒng)要求的定位脈沖。
　　根據(jù)多層多道焊的二種典型焊道的擺動(dòng)電弧傳感模型,提出了一種