基于电弧传感的GMAW过程焊缝缺陷识别方法

ＣＯ２气体保护焊广泛应用于自动焊及机器人及机器人焊接领域,其过程中焊接质量的自动测是目前工业界亟待解决的问题。而基于电弧传感（ｔｈｒｏｕｇｈ－ｔｈｅ－ａｒｅ ｓｅｎｓｉｎｇ）信息的监测研究,由于其特有的优势得到了越来越多的关注。本文提出一种在ＣＯ２气体保护焊过程中对焊缝摧残的自动测方法。该方法基于对电弧传感信号特征的撮通过采用自组织特征映射（ＳＯＭ）神经网络对信号分类,在焊接过程中在线识别焊缝缺陷     

基于LabVIEW的焊接电弧声信号采集分析系统

介绍了Lab VIEW开发环境下焊接电弧声信号采集分析系统的程序设计方法。采用Lab VIEW的图像化设计语言,设计了包括采集模块、分析模块的虚拟音频采集分析系统,实现了电弧声信号的实时采集与显示,在选取波形分析的基础上获得了电弧声信号的时域、频域特征,系统具有人机界面友好、灵活,开发周期短等特点。构建了焊接试验平台,以熔化极气体保护焊电弧声为研究对象,利用该系统研究了保护气成分对电弧声信号的影响。结果表明,电弧声波形能够反映焊接过程各个阶段,且保护气成分变化将导致电弧声信号时域、频域特征发生改变,为实现电弧声信号在线监测与分析奠定了基础。     

电弧超声焊接信号采集分析系统的搭建与应用

为进一步研究电弧超声焊接工艺的工作机理,提高其工作稳定性,研制开发了一套电弧超声焊接过程电、声信号检测分析系统。该系统硬件主要由传感器、采集卡和计算机组成,用以记录焊接过程中的电、声信号。同时,使用Visual C＋＋6.0以及NI公司的Measurement Studio 6.0编制的信号分析系统,可对采集信号做瞬时和统计分析,以提取有价值的信息,为进一步研究电弧超声焊接工作机理提供依据。     

高压水下湿法焊接系统设计与信号采集分析

设计了一种具有信号同步采集功能的高压水下湿法焊接系统。该系统由焊接系统、信号同步采集系统、伺服驱动系统和空气加压系统构成,可精准记录引弧到稳弧过程中的光、电、声信号以及焊接气泡状态信息。同时分别进行了0.3、20 m水深条件下的湿法焊接对比试验,综合分析水压条件对水下电弧的影响。结果表明,水压越大,电信号及焊接气泡稳定性越差,焊缝成型质量下降,但电弧粒子成分并未随水压的升高发生改变。     

基于电弧声信号的高压干法水下脉冲MIG焊接稳定性分析

高压焊接实验舱的封闭结构特征为电弧声信号在舱内低噪声传播创造了条件。在对传声器校准的基础上,建立了同步采集硬件系统,同步采集不同环境压力下脉冲MIG焊接的电流、电压和电弧声信号,并在时域和频域上分析了不同环境压力下的电弧声信号,研究电弧声信号特征与高气压环境下脉冲MIG焊接过程的相关性。结果表明,电弧声信号可以反映不同环境压力下脉冲MIG焊接的稳定性以及高压环境焊接过程的电弧能量损失,为进一步研究高压干法水下脉冲MIG焊接创造了条件。     

CO2气体保护焊短路过渡过程的控制技术

从弧焊电源输出特性控制、焊接电流与电弧电压的波形控制、表面张力过渡控制及脉动送丝控制等几方面综述了ＣＯ２气体保护焊短路过渡过程的控制技术。在焊接电弧物理理论不断丰富和完善及现代电力电子技术、计算机技术已经发展到较高水平的今天,在减少ＣＯ２焊飞溅及改善其焊缝成形方面,电控方法有其突出的优点     

焊接电弧信息测试分析系统

以焊接电流、电弧电压、电弧光谱为信息源，开发了一套可进行信号采集、信号处理、信息提取的焊接电弧信息测试分析系统，并可实现同步高速摄影。研制的电弧电压、焊接电流传感器具有良好的强弱电隔离性能，良好的输出信号品质，很好地保护了采集卡及计算机。设计的电弧光谱传感器信噪比高，可得到品质良好的电弧光谱信号。基于Visualbasic语言开发的软件系统可采集多路焊接电弧信号，并可对采集的信号进行瞬时分析和统计分析，以提取有价值的焊接信息。     

波形控制CO2弧焊逆变电源的研究

介绍了一种新型ＣＯ２弧焊逆变电源,本电源从电弧物理过程出发,运用表面张力过渡理论通过微机实时控制焊接电流波形,在进行短路过渡ＣＯ２焊接时能明显减少飞溅,同时改善焊缝成型。     

机器人焊接工作站多源信息采集分析系统研发

为了解决焊接质量在线评价的可靠性问题,设计了可同时进行多通道信号采集、处理、分析的焊接过程多源信息采集分析系统。以电弧电压、焊接电流、声音为信息源,基于Lab VIEW图形化编程对上述信号的实时采集与显示,并通过分析所选取的波形,获得各信息的时域特征、频域特征和统计分析数据等。结果表明,该系统能够正确采集机器人焊接过程的各特征信号,对提取有价值的焊接信息、提高机器人焊接质量有重要意义。     

一种新型传感器在CO_2焊数据采集中的应用

笔者研制了一种新型实时采集焊接过程中电信号的焊接电弧传感器,并详细介绍了其信号调理电路的工作原理。以图形化语言的LabVIEW软件为平台,设计了焊接电流、电弧电压信号的采集及分析系统。试验证明,所设计的传感器抗干扰能力强,采集的电流、电压信号线性度好,精确度高。     

Synthetically quantitative evaluation function of characteristic parameters on CO_2 arc welding process

0　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣＯ2 ｓｈｉｅｌｄｅｄａｒｃｗｅｌｄｉｎｇｉｓｏｎｅｏｆｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｗｅｌｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ,ｌｏｗｅｒｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄａｎｔｉ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ,ｂｕｔｉｔｈａｓｔｈｅｓｈｏｒｔａｇｅｓｏｆｔｏｏｍｕｃｈｓｐａｔｔｅｒｉｎｇａｎｄｕｎｓａｔｉｓｆｙｉｎｇｗｅｌｄｉｎｇｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｈａｔｒｅｓｔｒａｉｎｉｔｓｆｕｒｔｈｅｒｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ .…     

CO2气体保护焊短路过渡过程的闭环实时控制

为了减少CO2气体保护短路过渡焊的飞溅,本文提出了短路过渡过程的闭环实时控制思想并进行了试验研究。在熔滴与熔池发生短路及液体小桥爆断这两个最容产生飞溅的时刻,利用大功率电子关元件切换焊接回路外串电阻的方法及时降低焊接回路中的电流。在前一时刻维持较低电流至溶滴与熔池充分接触,在后一时刻维持较低电流至熔滴过渡完毕,该方法能有效地抑制由瞬时短路造成的大颗粒飞溅和由电爆炸产生的细颗粒飞溅,实现了CO2气体保护焊短路过渡过程的闭环实时控制。     

智能化CO2焊机的自寻优控制器

基于熔滴过液过程性能的综合评判和一元化自寻优控制系统的程序协调模式,研究了智能化CO2焊机的一元化自寻优的模糊协调控制器。试验表明,该控制器及其自寻优协调模式能够反映CO2弧焊过程的本质,克服短路过渡频率或弧压等单指标作为寻优目标函数的不足,明显地改善焊接过程的综合性能。     

短路过渡CO2焊电弧能量的检测与分析

为了分析短路过渡电弧的焊接过程和探讨电弧能量对焊接稳定性的影响,设计了短路过渡电弧电参数检测系统.采用该系统对两种波控条件下的短路过渡CO2焊的电弧电压和焊接电流进行检测,并采用Matlab软件对这两种电弧短路阶段和燃弧阶段的能量分布进行统计分析.结果表明:在短路过渡CO2焊过程中,短路阶段这两种波控电弧的能量都较小,能量控制影响飞溅和焊缝外观,而在燃弧阶段分阶段控制能量有利于提高焊接过程的稳定性,改善焊缝成形.     

CO2焊短路过程动特性与外特性的关系

CO2短路过渡焊在制造业上的应用非常广泛，对系统动特性有较高要求。该文结合电路理论和焊接短路过程的特点对过程动特性及其与外特性进行了细致的分析，突破了以往在外特性控制和动特性控制之间的关系上互不清楚、互不相关、相互分离的传统观念，认识到在CO2焊短路过渡过程中，动特性和外特性密切相关，既不能用外特性来解释动态过程；也不能认为动特性与外特性无关，动特性会受到外特性的制约，它们之间的关系可以用明确的数学语言进行分析，提出了动特性的最大响应能力及可控性的思想，分析结果有很大的理论意义。     

从不同的控制方式中探索短路过渡CO2焊接的飞溅问题

本文的目的是寻找减少CO_2 短路过渡焊飞溅的途径。本文研究了三种控制方法,即电流波形控制法、脉动送丝法和联合控制法。通过试验发现CO_2焊时短路过渡有两种类型:正常短路与瞬时越路。在正常短路与瞬时短路两种过程中均能产生飞溅。上述这三种控制方法中,前两种短路过程都能在一定程度上减小飞溅,而联合控制法几乎不产生瞬时短路,则使得飞溅最低。     

基于回归模型的CO2气体保护焊品质定量评价

利用虚拟仪器技术,以多元线性回归和多元非线性回归模型为核心算法来准确预测CO2焊的飞溅量,从而实现对CO2短路过渡焊接弧焊品质的定量评价.试验证明,该回归模型具有很高的精度和较强的实用性,为保证CO2全自动焊接质量的可靠性提供了依据.     

短路过渡CO2焊电信号的小波滤波

利用傅里叶级数变换对CO2焊短路过渡过程的电信号特点进行了分析,指出短路过渡过程的电信号的频率分量包含了多种频率的谐波信号,既有短路过渡本身固有的低次谐波,还有短路过渡本身固有的高次谐波和高频干扰信号.应用软阈值小波滤波的方法对CO2焊普通短路过渡和波形控制短路过渡的电信号进行了处理和研究.结果表明,选择适当的波形数据处理方法对CO2焊短路过渡过程的研究具有重要意义.     

全数字控制CO2焊Matlab/Simulink建模与仿真

利用Matlab／Simulink对全数字控制CO2焊的短路过渡过程进行了仿真，建立了“功率变换电路单元一数字控制单元一送丝单元一短路过渡负载单元”的CO2焊系统仿真模型，从整体上对CO2焊全数字控制逆变焊机系统进行了研究。短路过渡负载模型中考虑了燃弧期间和短路期间熔滴的动态变化过程，采用电弧弧长和电爆炸理论来确定短路燃弧与否，从而使数字控制的效果直接在熔滴行为和电弧行为上得以体现。仿真波形与试验结果基本一致，证明所建的系统仿真模型是正确的。     

智能短路过渡二氧化碳气体保护电弧焊数字控制系统

针对目前通用二氧化碳弧焊机在短路过渡区间焊接时存在的问题,基于DSP和MCU的全数字控制系统平台,从数字控制角度出发,引入分级递阶智能控制理论,设计并实现了二氧化碳气体保护电弧焊分级递阶智能全数字控制系统.该系统按照组织级、协调级和执行级进行构建,有机地将专家系统、模糊控制、数字PI控制器结合起来.试验结果表明,设计的智能短路过渡二氧化碳气体保护电弧焊数字控制系统取得较为理想的波形控制效果,实现了焊接过程控制的智能化,全面提升了二氧化碳气体保护电弧焊机的性能.