一种内环焊缝焊接小车的电流电压自适应调节方法技术

本发明专利技术公开了一种内环焊缝焊接小车的电流电压自适应调节方法，包括以下步骤：安装底置爬行测力机构；开始焊接，摩擦力检测处理器实时检测摩擦力数值并上传至自适应电流电压处理与调节系统，自适应电流电压处理与调节系统计算出实时工件表面的摩擦系数；自适应电流电压处理与调节系统根据所得摩擦系数结合受力分析得出焊接小车实时的加速度，并根据加速度与电流电压的对应关系对焊接小车的电流电压进行分级调节。本发明专利技术采用底置爬行测力爪，在实现焊缝跟踪的同时实时上传摩擦系数至自适应电流电压处理与调节系统，自适应电流电压处理与调节系统通过摩擦系数的计算和处理可以实现焊接小车的电流电压自适应调节，从而提高内环焊缝的焊缝质量。高内环焊缝的焊缝质量。高内环焊缝的焊缝质量。

【技术实现步骤摘要】
一种内环焊缝焊接小车的电流电压自适应调节方法


[0001]本专利技术涉及焊接领域，特别涉及一种内环焊缝焊接小车的电流电压自适应调节方法。

技术介绍

[0002]现有的内环焊缝焊接主要采用人工手动操作完成，然而手工焊接的焊接应力大，焊接所需时长久，效率非常低下，所得焊缝的焊缝质量难以保证，并且工人师傅的施焊环境极度恶劣，这就迫切地需要能应用于筒体内环焊缝的自动焊接技术。
[0003]中国专利CN103447673A公布了一种筒体内环焊缝埋弧自动焊接装置，先电焊环状轨道，使驱动车沿环状轨道与筒体旋转方向相反行驶，使焊接小车相对于地面静止，筒体旋转一周完成焊接，随后拆除环状轨道。该方法中环状轨道的安装与拆除使得焊接过程工序复杂，且焊接小车始终相对于地面静止难以实现。
[0004]中国专利CN105252113A公布了一种内环焊缝自动焊接小车，同样也是利用焊接小车行走与筒体转动配合达成内环焊缝的自动焊接，但该焊接小车选择不设置环状轨道，靠焊接小车与焊缝等距行走完成焊接，该方法中焊接小车对装配的要求极高，只能焊接径直且不发生改变焊缝，如果焊接小车偏移或焊缝路径改变，则会严重影响焊接质量，且焊接小车行走速度与筒体转速间配合不当，会严重影响焊缝的成型质量。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种操作简单、焊缝成型质量好的内环焊缝焊接小车的电流电压自适应调节方法。
[0006]本专利技术解决上述问题的技术方案是：一种内环焊缝焊接小车的电流电压自适应调节方法，是基于底置爬行测力机构和自适应电流电压处理与调节系统实现的，其中底置爬行测力机构包括爬行测力爪、内置弹簧、伸缩连杆器和摩擦力检测处理器，所述伸缩连杆器通过螺丝垂直安装于焊接小车底部，伸缩连杆器内带有内置弹簧，伸缩连杆器底部设置爬行测力爪，爬行测力爪内部设置摩擦力检测处理器，摩擦力检测处理器和自适应电流电压处理与调节系统电连接，自适应电流电压处理与调节系统与焊接小车电连接，整体底置爬行测力机构高度高于焊接小车底部与筒体底部距离；电流电压自适应调节方法包括以下步骤：
[0007]步骤一：安装底置爬行测力机构，并定义上临界摩擦系数、下临界摩擦系数、焊接电流与焊接电压；
[0008]步骤二：开始焊接，爬行测力爪内部的摩擦力检测处理器实时检测摩擦力数值并上传至自适应电流电压处理与调节系统，自适应电流电压处理与调节系统根据实时上传的摩擦力计算出实时工件表面的摩擦系数；
[0009]步骤三：自适应电流电压处理与调节系统根据所得摩擦系数结合受力分析得出焊接小车实时的加速度，并根据加速度与电流电压的对应关系对焊接小车的电流电压进行分
级调节。
[0010]上述内环焊缝焊接小车的电流电压自适应调节方法，所述步骤一具体过程为：
[0011]焊接开始前，先将爬行测力爪抓住筒体底部焊缝两侧任意侧工件，由于底置爬行测力机构高度高于焊接小车底部与筒体底部距离，伸缩连杆器内部内置弹簧将压缩带动伸缩连杆器收缩以保证爬行测力爪与筒体底部充分接触以保证摩擦力测量的准确性，同时定义上临界摩擦系数μ
max
、下临界摩擦系数μ
min
、初始焊接电流I0、初始焊接电压V0、实时变化的焊接电流I、实时变化的焊接电压V。
[0012]上述内环焊缝焊接小车的电流电压自适应调节方法，所述步骤二中，摩擦力方程为：
[0013]μ＝f/(mgsinθ)
[0014]其中f为底置爬行测力机构测出的摩擦力，m为整体焊接小车的质量，g为重力加速度，θ为接触面与竖直方向的夹角，mgsinθ为垂直于接触面方向的正压力，μ为摩擦系数。
[0015]上述内环焊缝焊接小车的电流电压自适应调节方法，所述步骤三具体过程为：
[0016]当摩擦系数μ小于μ
min
时，表示焊接小车不随筒体旋转而发生移动，相对于地面保持静止，此时以恒定电流电压I0、V0进行焊接；
[0017]当摩擦系数μ大于等于μ
min
且小于μ
max
时，表示焊接小车由于摩擦力随着筒体旋转而发生移动，当焊接小车由静止开始发生移动就代表焊接小车的加速度不为0了，规定筒体旋转方向为正方向，接触面与竖直方向的夹角为θ，自适应电流电压处理与调节系统实时对整体焊接小车进行受力分析，联立摩擦力方程与牛顿第二定律：
[0018]μmgsinθ
‑
mgcosθ＝ma
[0019]a＝g(μsinθ
‑
cosθ)
[0020]当a>0时，焊接小车相对于筒体的相对速度减小，自适应电流电压处理与调节系统调节当前时刻的焊接电流I、焊接电压V减小以保证焊缝的成型质量；当a＝0时，保持当前时刻的焊接电流I、焊接电压V不变；当a<0时，焊接小车相对于筒体的相对速度增大，自适应电流电压处理与调节系统调节当前时刻的焊接电流I、焊接电压V增大以保证焊缝的成型质量；
[0021]当摩擦系数μ大于等于μ
max
时，焊接小车紧急停止；
[0022]从而实现焊接小车焊接内环焊缝时电流电压的自适应调节。
[0023]本专利技术的有益效果在于：
[0024]1、本专利技术采用底置爬行测力爪，在实现焊缝跟踪的同时实时上传摩擦系数至自适应电流电压处理与调节系统，自适应电流电压处理与调节系统通过摩擦系数的计算和处理可以实现焊接小车的电流电压自适应调节，从而提高内环焊缝的焊缝质量。
[0025]2、本专利技术简化了自动焊接内环焊缝的工艺流程，相较与之前的内环焊缝焊接方法，不需要安装和拆除轨道。
[0026]3、本专利技术同时实现了焊缝跟踪与电流电压的自适应调节，大大提升了自动焊接内环焊缝的自动化程度。
[0027]4、本专利技术利用了加速度与电流电压变化的对应关系实现了电流电压的自适应调节，解决了由于焊接小车与筒体相对速度变化引起的焊缝成型不均匀的问题，极大改善了焊缝的成型质量。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的流程图。
[0029]图2为本专利技术底置爬行测力机构的结构示意图。
[0030]图3为图2的俯视图。
[0031]图4为整体焊接小车受力分析图。
[0032]图中：1、螺纹孔；2、伸缩连杆器；3、内置弹簧；4、爬行测力爪。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0034]如图1所示，一种内环焊缝焊接小车的电流电压自适应调节方法，是基于底置爬行测力机构和自适应电流电压处理与调节系统实现的。
[0035]如图2、图3所示，底置爬行测力机构包括爬行测力爪4、内置弹簧3、伸缩连杆器2和摩擦力检测处理器，所述伸缩连杆器2通过螺丝垂直安装于焊接小车底部，伸缩连杆器2内带有内置弹簧3，伸缩连杆器2底部设置爬行测力爪4，爬行测力爪4内部设置摩擦力检测处理器，摩擦力检测处理器和自适应电流电压处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内环焊缝焊接小车的电流电压自适应调节方法，是基于底置爬行测力机构和自适应电流电压处理与调节系统实现的，其中底置爬行测力机构包括爬行测力爪、内置弹簧、伸缩连杆器和摩擦力检测处理器，所述伸缩连杆器通过螺丝垂直安装于焊接小车底部，伸缩连杆器内带有内置弹簧，伸缩连杆器底部设置爬行测力爪，爬行测力爪内部设置摩擦力检测处理器，摩擦力检测处理器和自适应电流电压处理与调节系统电连接，自适应电流电压处理与调节系统与焊接小车电连接，整体底置爬行测力机构高度高于焊接小车底部与筒体底部距离；其特征在于，电流电压自适应调节方法包括以下步骤：步骤一：安装底置爬行测力机构，并定义上临界摩擦系数、下临界摩擦系数、焊接电流与焊接电压；步骤二：开始焊接，爬行测力爪内部的摩擦力检测处理器实时检测摩擦力数值并上传至自适应电流电压处理与调节系统，自适应电流电压处理与调节系统根据实时上传的摩擦力计算出实时工件表面的摩擦系数；步骤三：自适应电流电压处理与调节系统根据所得摩擦系数结合受力分析得出焊接小车实时的加速度，并根据加速度与电流电压的对应关系对焊接小车的电流电压进行分级调节。2.根据权利要求1所述的内环焊缝焊接小车的电流电压自适应调节方法，其特征在于：所述步骤一具体过程为：焊接开始前，先将爬行测力爪抓住筒体底部焊缝两侧任意侧工件，由于底置爬行测力机构高度高于焊接小车底部与筒体底部距离，伸缩连杆器内部内置弹簧将压缩带动伸缩连杆器收缩以保证爬行测力爪与筒体底部充分接触以保证摩擦力测量的准确性，同时定义上临界摩擦系数μ
max
、下临界摩擦系数μ
min
、初始焊接电流I0、初始焊接电压V0、实时变化的焊接电流I、实时变化的焊接电压V。3.根据权利要求2所述的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建国，洪波，马伊健，罗文斌，李雄，阳剑清，曹应斌，罗秋辉，危碧涛，
申请(专利权)人：湖南恒岳重钢钢结构工程有限公司，
类型：发明
国别省市：