基于電弧傳感的機(jī)器人CO-,2-焊接過程實(shí)時(shí)監(jiān)控.pdf

1、弧焊機(jī)器人CO<,2>焊接過程存在多種干擾因素，比如工件尺寸的加工和裝配誤差、工件熱變形及弧長(zhǎng)變化等等。這些干擾因素對(duì)焊接質(zhì)量有重要影響。在焊接過程當(dāng)中，如果能夠?qū)崟r(shí)地檢測(cè)到焊接過程的干擾信息，及時(shí)調(diào)整焊接過程的工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接質(zhì)量在線監(jiān)控，則可以避免焊件的報(bào)廢，保證焊接接頭的質(zhì)量，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和工程實(shí)用價(jià)值。 電弧焊接過程是一個(gè)多因素交互作用的復(fù)雜過程，焊接過程的狀態(tài)與許多參數(shù)有關(guān)。然而在焊接過程當(dāng)中，當(dāng)焊接條件發(fā)生

2、改變時(shí)，有些參數(shù)變化明顯，而有些則不甚明顯。因而，如何從這些參數(shù)中提取出能夠明顯表征不同工藝條件的特征信息，便成為焊接過程實(shí)時(shí)監(jiān)控的重要一環(huán)。不同工藝條件下的焊接質(zhì)量的好壞，肯定會(huì)反映在與焊接過程本身固有的焊接工藝參數(shù)上，如焊接電流、焊接電壓、電弧聲壓、熔滴過渡頻率等等。眾所周知，運(yùn)用電弧傳感對(duì)焊接過程電參數(shù)(焊接電壓、焊接電流)進(jìn)行檢測(cè)，具有經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、可靠性等優(yōu)點(diǎn)。 本文以對(duì)接接頭和T型接頭為研究對(duì)象，開展機(jī)器人CO<

3、,2>焊接工藝試驗(yàn)，采用電弧傳感的方法實(shí)時(shí)測(cè)量和處理焊接電參數(shù)信號(hào)。分別在兩種焊接接頭中人為地加工出缺口，以模擬實(shí)際焊接生產(chǎn)過程中的裝配間隙等干擾因素。研發(fā)出基于NI-622l數(shù)據(jù)采集卡和LabVIEW軟件的機(jī)器人CO<,2>焊接電參數(shù)實(shí)時(shí)采集和處理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)地提取機(jī)器人CO<,2>焊接過程有干擾時(shí)的特征信息。結(jié)果表明，兩種焊接工藝條件下，所提取出的焊接過程特征信息并不一樣，但是均能很好地反映所對(duì)應(yīng)的焊接過程，證實(shí)了焊接過程的特征信息與

4、干擾因素的相關(guān)性。 針對(duì)對(duì)接接頭，本文設(shè)計(jì)了基于SPC(統(tǒng)計(jì)過程控制)方法的均值控制圖，以對(duì)接接頭焊接過程的特征值U<,M>作為控制變量。利用正常焊接過程時(shí)的U<,M>處于受控狀態(tài)，而有擾動(dòng)焊接時(shí)的U<,M>則處于非受控狀態(tài)的原理，對(duì)焊接過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)焊接過程處于非受控狀態(tài)時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)就自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。結(jié)果表明，利用此方法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控能夠達(dá)到監(jiān)控的要求。 針對(duì)T型接頭，本文開發(fā)了模糊Kohonen神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以T型