基于自动化控制的熔化极惰性气体保护焊焊接电源设计及实验测试

为实现焊接电流波形和电弧电压的精确有效控制,将DSC系统和FPGA系统用于熔化极惰性气体保护焊焊接电源的硬件和软件设计中,分别用于实现模糊控制电弧电压和变参数PI控制电流波形。通过实际测试表明,采用该控制系统进行实际焊接具有焊接过渡平稳、焊接质量较高及焊缝表面光洁度好等特点,并且实现了电流波形和电弧电压的稳定控制,从而为全数字化熔化极惰性气体保护焊焊接电源控制系统的设计与开发提供了参考。     

开放式管道插接专用焊接机器人控制系统

针对管道插接形成的空间相贯线焊缝,开发了一套基于PC+PMAC模式的开放式焊接机器人控制系统.提出以焊缝位姿信息为基准的焊枪轨迹控制、焊枪姿态控制和焊接工艺参数控制的三位一体逻辑控制模式,实现了真正意义上的焊接机器人运动与焊接电源参数的集成化控制.提出连续参数控制和规划参数控制两种控制方法,建立了分层递阶结构的控制系统软件,实现了焊接过程的状态检测.结果表明,该控制系统适应性强,系统运行平稳可靠,能够很好的完成空间相贯线的焊接任务.     

窄间隙埋弧焊机微机控制系统的研制

采用８０Ｃ１９６单片机为控制核心,解决了窄间隙埋弧焊机的微机控制问题。所研制的控制系统由主机和智能操作盒组成,具有焊接参数预置、焊接参数显示,焊接参数打印等功能,在焊接过程中,对电弧电压主、焊接电流、接速度实现闭环控制,系统抗干扰能力强,性能可靠,功能齐全。     

高压空气环境下TIG焊接机器人关键技术

针对渤海湾石油管道的技术特点和项目内容要求,研制出一种在60～100 m深的水域完成输油管道的修补作业的水下高压全位置焊接的焊接机器人.使用PPI通信协议,控制系统实现多机工作的协调和管理,解决了对机器人的运动参数的控制和焊接参数的接管控制.采用人机交互系统,实现了对机器人的控制和对焊接状态、场景的监控,同时解决了高压环境下的无人操作自动焊接问题.在0.1 MPa,0.3 MPa,0.5 MPa和0.7 MPa压力下,进行16Mn试件的焊接工艺研究,获得良好的单面焊双面成形的效果.试验研究表明,提高焊接机器人的控制水平、采用遥控操作,是解决高压干式焊接的关键技术.     

管道全位置焊接参数控制系统

众多焊接参数的合理匹配和有效控制是管道环缝全位置焊接过程自动化的难题之一。结合路径示教、参数匹配及参数控制等技术，建立了管道环缝全位置焊接过程自动控制系统，并介绍了其工作原理、系统构成和软件设计。该系统能根据焊接位置自动匹配焊接电流、电弧电压、焊接速度以及焊炬摆动的速度和幅度等参数，并通过调节送丝速度实现了焊接电流的PID控制，通过调整焊炬高度实现了电弧长度的模糊控制。该系统还具有离线编程、路径示教和记忆跟踪等功能。将该系统用于非旋转管道环缝全位置焊接过程，实现了打底、填充和盖面焊接的自动控制。结果表明，实际焊接参数与预设值吻合良好，焊缝成形稳定。     

单片机控制脉冲等离子弧焊接系统的研制

为进行脉冲等离子弧焊接的研究，在实验室现有的直流等离子弧焊接系统的基础上引入单片机控制系统，对焊接电源的原给定控制电路进行改造，实现了焊接电流的脉冲控制。同时设计了单片机控制系统的键盘输入、LED显示等外围扩展电路。     

微机控制热丝GTA全位置焊管系统

本文介绍了新开发的微机控制热丝钨极氢弧焊焊管系统，旨在提高焊接速度及质量以适应生产发展的需要，控制系统利用焊接电板为传感器，通过软件来实现焊接程序、焊接规范的自动变换，焊接参数的自动控制及以焊缝的自动跟踪和示教跟踪，具有抗干扰性强，精度高，反应快、柔性强及体积小等优点，特别适合于野外现场施工。     

双枪纵缝数控焊接机床控制系统设计

针对双金属复合管纵缝自动化焊接要求,采用触摸屏与运动控制器基于串行通讯的控制方式,设计了一种双枪纵缝数控焊接控制系统。重点论述了系统总体设计要求、系统软硬件设计过程、机床机构运动控制的设计和触摸屏基于MODBUS通讯协议对焊接过程的控制和监控。该控制系统实现了焊接过程的自动运行、手动操作、参数编辑与信息显示等功能,达到了双金属复合管纵缝焊接过程的自动化、数字化和信息化的效果。     

脉冲MIG焊机优化控制

介绍了微机控制的脉冲MIG焊电源控制系统，比例一积分一微分(PID)控制算法选择及系统控制软件的优化策略。针对脉冲MIG焊接过程中比例一积分(PI)控制和焊接参数实时显示的矛盾，在研究分析了PID控制算法的基础上，为实现实时采样控制和显示焊接参数，着重分析了串行显示芯片MAX7219的工作时序，研究改进了MAX7219的数据和命令格式的传输方式，以及在防止系统振荡的基础上对PID控制算法优化的方法。改进后PI控制时间仅为80μs，而进行200次PI控制(约16ms)更新一位数码管，解决了频闪问题。试验结果表明，优化后程序执行效率高，响应速度快，控制精度高，实现了稳定的脉冲MIG焊接过程。     

基于视觉技术的铝合金TIG焊接过程自适应控制

将视觉传感技术与自适应控制技术相结合用于铝合金TIG焊接过程质量控制。分析了铝合金焊接过程的特点，将随机系统理论引入焊接过程，建立了焊接参数与熔池几何参数之间的随机系统模型，实现了对模型参数的在线辨识。设计了基于最小方差调节的自适应焊接电流调节器。试验结果表明，自适应控制方法可以实现对铝合金TIG焊缝成形的良好控制。     

焊接柔性加工单元中熔池的实时控制

机器人焊接过程中熔池实时控制系统是焊接柔性加工单元 (WFMC)中保证良好焊接质量的一个重要子系统。文中建立了WFMC中焊接质量实时控制子系统并实现了该子系统与WFMC中央监控计算机的实时可靠通讯。在获得了焊接熔池特征参数的基础上 ,建立了焊接过程熔池正面参数和焊缝背面参数的神经网络模型。模型根据熔池正面参数可实时预测焊缝背面宽度。并设计了神经元自学习比例求和微分(PSD)控制器 ,通过调整脉冲峰值电流 ,实现了机器人脉冲钨极气体保护焊 (GTAW )过程中通过正面熔池传感对焊接焊缝背面宽度的实时控制。控制试验证明控制器可有效地对焊接过程进行控制     

Investigation on the stepping arc stud welding process

0IntroductionArc stud welding is gradually becoming an increasingimportant joining process fromthe firstpractical applicationdeveloped originally for the shipbuilding industry as a re-placement of the time consuming drilling and boltingprocess in1939[1].T…     

基于双MCU的脉冲MIG焊数字化焊机

根据数字化焊机的发展现状，采用双MCU实现对脉冲MIG焊的控制。主电路采用半桥式IGBT逆变方式，控制系统采用双机控制：焊接电源的MCU控制系统主要包括焊接过程的输出特性控制、时序控制、焊接参数的实时采集、实时控制，而送丝机的MCU实现参数的预置并与主机通信实现现场信息显示和对送丝速度的精确调节。     

Research on key control technologies of all-position automatic welding machine

The pipeline all-position automatic welding machine system is a special welding system for automatically welding circumferential joint of pipeline on site, which has been widely used to the long-distance pipeline construction projects due to the advantages of automatic control for welding parameters at all-position, moving speed of bugs and operating. In this paper, the key control technologies of PAWM all-position automatic welding machine (developed by Pipeline Research Institute of CNPC) such as the automatic control system, control software, personal digital assistant (PDA) software and complex programmable logic device(CPLD) program as well as the control method of welding parameter have been described detailedly. With the higher welding quality, higher welding efficiency and lower labor intensity, PAWM all-position automatic welding machine has been successfully applied in many famous pipeline construction projects.     

基于逆变脉冲MIG焊脉冲参数的研究

论述了脉冲参数对焊接过程的影响,并阐述在一脉一滴的过渡形式下脉冲参数之间的关系.针对以往的脉冲MIG焊脉冲参数由硬件产生,导致控制系统灵活性和可靠性差、控制精度低,本文利用计算机软件编制脉冲MIG焊波形控制程序,该程序可以根据不同焊接工艺参数输出不同的脉冲控制参数,实现了控制系统的灵活性,满足数字化脉冲MIG焊控制策略.     

TIG焊快速制造神经网络焊接参数控制器

介绍了TIG焊快速制造系统,分析并得出了影响快速制造的主要焊接参数.通过大量TIG焊快速制造试验,得出了焊接参数的控制方案,并提出了一种基于BP神经网络的预测焊接参数的方法.设计并制作了基于继电器的焊接参数控制器的接口电路及相应电脑控制软件,将控制器用于TIG焊快速制造试验,得到了比较理想的试验效果,并有效减少了试验中的事故.     

K900钢轨闪光焊焊机计算机监控软件国产化研究

通过PLC与计算机通信的方式,采集焊接过程中的电压、电流、位移、油压等参数,并能够进行多套焊接工艺参数的设定、修改和存储.编制了基于Windows界面的具有良好人机交互功能的控制软件,通过软件实现了焊接参数的实时显示,焊接数据的保存、查询等功能.     

电子束焊机数字化控制系统

以PCI数据采集与运动控制卡为控制核心,设计了一套电子束焊机数字化控制系统。系统通过PCI数据采集卡和运动控制卡实现了采样的模拟量输入、给定的模拟量输出、开关数字量的输入、开关数字量的输出、串口数据的采集以及伺服电机的闭环控制。设计出相应的软件控制系统,使电子束焊机具备了真空操作、焊接操作、运动控制操作、工艺参数管理、焊接实时数据的采集与处理以及日志管理等功能,实现了电子束焊机的数字化控制。在此基础上实现焊接工艺数据库的专家系统及多台电子束焊机的网络化管理。