The invention discloses a narrow gap P GMAW arc sensing welding seam tracking method, which is suitable for narrow gap welding with the angle of the groove less than 10 degrees, selecting the welding machine P GMAW mode, sampling current value by the current sensor according to the sampling frequency, and extracting the peak current of each pulse cycle from the current signal after the mean filtering. The variation rate of the peak current of the welding gun is calculated at the left and right side distance from the side wall, and the welding gun deviation dev = K (kL kR) is calculated. The obtained welding gun deviation dev is sent to the welding gun swing correction control system, the welding gun deviation is controlled and the seam tracking control is realized. By analyzing the signal characteristics in the narrow gap P GMAW welding process, a new welding seam tracking method is proposed, which effectively improves the sensitivity of the arc sensing in the narrow gap P GMAW welding process.
【技术实现步骤摘要】
一种窄间隙P-GMAW电弧传感焊缝跟踪方法
本专利技术属于机械自动控制
,尤其是涉及一种窄间隙P-GMAW电弧传感焊缝跟踪方法。
技术介绍
焊枪摆动或者旋转过程中,导电嘴到工件的距离受到坡口形状和位置的影响,其长度发生规律性的变化。这种变化能够通过电弧信号的变化反映出来并用于监测和控制焊枪位置,这就是基于电弧传感的焊缝跟踪技术。焊缝跟踪控制包括对焊枪的高低和对中两个方面的信息进行传感和控制。电弧传感器用于焊缝跟踪的技术方案首先由德国Aachen工业大学EichhornF和PlatzJ提出,但是由于焊接电弧的稳定性问题,电弧传感焊缝跟踪一直没有得到广泛的应用。随着焊接电源技术的不断进步,焊接过程更加稳定,电弧传感器已经被成功应用于V形、T形接头的焊缝跟踪控制中—OTC的FD-WD电弧传感器精度已经可以达到±1mm;ABB的WeldguidⅢ不仅能够实现高低和对中跟踪,而且还能实现变坡口宽度的跟踪控制。但是窄间隙焊接侧壁熔合困难,为了保证两个侧壁的同时熔合,需要更高的焊缝跟踪精度,现有的商用传感器还不能直接用于窄间隙焊缝跟踪。虽然美国CRC和法国的Serimax已经将电弧传感器成功的应用于其开发的管道窄间隙焊接设备中,而且CRC的自动焊设备已经完成了超过10000公里的焊接里程,但是其电弧传感器仍然存在适应不同坡口和工艺条件能力较差的问题,使用这些设备时不仅需要严格控制坡口和组对精度并在防风棚内完成焊接,而且需要十分专业的焊工进行操作,限制了设备的推广和应用。针对窄间隙焊接电弧传感精度的问题,许多学者开展了广泛的研究。黎文航等人采用支持向量机和粗糙集的方 ...
【技术保护点】
1.一种窄间隙P‑GMAW电弧传感焊缝跟踪方法,其特征在于:包括以下步骤:以下步骤适用于坡口角度小于10°的窄间隙焊接,(1)工艺参数设置:选择焊机P‑GMAW模式,设置摆幅的工艺参数以保证侧壁熔合;(2)启动焊接系统,焊枪开始摆动、焊机起弧,通过电流传感器根据采样频率采样电流值;(3)从经过均值滤波后的电流信号中提取每一个脉冲周期的峰值电流;(4)计算焊枪在左右极限位置远离侧壁时的峰值电流变化率,分为以下几步:①分别计算焊枪摆动到左极限位置、从左极限位置摆动到中心位置的脉冲峰值电流IL、IO1;记录从左极限位置到摆动中心位置的脉冲周期个数NL;②计算从左极限位置摆动到中心位置时的脉冲峰值电流变化率kL,计算公式为kL=(IL‑IO1)/NL;③分别计算焊枪摆动到右极限位置、从右极限位置摆动到中心位置的脉冲峰值电流IR、IO2;记录从右极限位置到摆动中心位置的脉冲周期个数NR;④计算从右极限位置摆动到中心位置时的脉冲峰值电流变化率kR,计算公式为kR=(IR‑IO2)/NR;(5)计算焊枪偏差量dev=k(kL‑kR),k为脉冲峰值电流变化率差值与焊枪偏差量的线性比;(6)将求得的焊枪 ...
【技术特征摘要】
1.一种窄间隙P-GMAW电弧传感焊缝跟踪方法,其特征在于:包括以下步骤:以下步骤适用于坡口角度小于10°的窄间隙焊接,(1)工艺参数设置:选择焊机P-GMAW模式,设置摆幅的工艺参数以保证侧壁熔合;(2)启动焊接系统,焊枪开始摆动、焊机起弧,通过电流传感器根据采样频率采样电流值;(3)从经过均值滤波后的电流信号中提取每一个脉冲周期的峰值电流;(4)计算焊枪在左右极限位置远离侧壁时的峰值电流变化率,分为以下几步:①分别计算焊枪摆动到左极限位置、从左极限位置摆动到中心位置的脉冲峰值电流IL、IO1;记录从左极限位置到摆动中心位置的脉冲周期个数NL;②计算从左极限位置摆动到中心位置时的脉冲峰值电流变化率kL,计算公式为kL=(IL-IO1)/NL;③分别计算焊枪摆动到右极限位置、从右极限位置摆动到中心位置的脉冲峰值电流IR、IO2;记录从右极限位置到摆动中心位置的脉冲周期个数NR;④计算从右极限位置摆动到中心位置时的脉冲峰值电流变化率kR,计算公式为kR=(IR-IO2)/NR;(5)计算焊枪偏差量dev=k(kL-kR),k为脉冲峰值电流变化率差值与焊枪偏差量的线性比;(6)将求得的焊枪偏差量dev发送给焊枪摆...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘文吉,李亮玉,岳建锋,颜培玉,
申请(专利权)人:天津工业大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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