基于波形匹配的旋转电弧窄间隙气保焊焊缝偏差识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于波形匹配的旋转电弧气保焊焊缝偏差识别方法。该方法先通过仿真建模模式或实验建模模式，构建对应不同焊缝偏差的焊接电信号或相关参数的波形函数模板。后在在线预测模式下，采用电弧电信号传感器、电弧位置传感器、数据采集卡等采集焊接实验数据，并经数据预处理模块，提取每个电弧旋转周期的电弧电信号，将之与建模所得不同焊缝偏差下的波形函数模板进行匹配，选择最匹配模板所对应焊缝偏差为当前电弧旋转周期的焊缝偏差，为克服偶然因素影响，综合考虑多个电弧旋转周期焊缝偏差的历史值，统计输出。采用该方法可进一步提高电弧传感器的抗干扰能力，同时充分考虑了焊接电流采样信号的整体特征，使偏差提取的结果更加可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焊接自动控制
，涉及焊缝偏差识别方法，更具体是涉及一种，。
技术介绍
旋转电弧窄间隙气保焊接作为一种高效的焊接技术，在中厚板焊接领域受到广泛的应用，为保证焊接质量，避免出现侧壁未熔合等缺陷，需要保证焊接过程中电弧处于坡口中心位置，即需要进行实时有效的跟踪控制，其关键是能实时可靠地提取焊缝偏差。目前实施焊缝偏差识别方法所基于的在线实时传感装置常用的传感器有机械传感器，电磁感应式传感器、超声传感器、焊接温度场传感器、CCD视觉传感器和电弧传感器几种类型，其中电弧传感器作为一种在线实时传感装置与其它附加式传感器相比，其抗弧光、高温和强磁场的能力强，电弧传感器的跟踪信号是由焊接电弧本身提取出的，没有因传感器位置超前而产生误差，而且焊炬可达性好，使用成本低，受到了广泛的应用。利用电弧传感器进行焊缝跟踪的关键是根据电弧电流或电压的变化提取偏差信号。目前通常采用的电弧传感偏差信息的提取方法主要有极值法，积分差值法、谐波分析法。其中极值法由于电弧信号容易受到各种干扰，仅求取单个或多个即致电容易受到干扰，可靠性较差，灵敏度较低。积分差值法比极值法可靠，在比较理想的条件下可得到满意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于波形匹配的旋转电弧气保焊焊缝偏差识别方法，其特征在于，包括以下步骤：?（1）采用霍尔传感器测量焊接电弧电信号，即焊接电弧电流或焊接电弧电压；采用凹槽式光电开关和开孔/开槽的光栅盘检测旋转电弧处于焊接前方时的信号，即焊接电弧位置信号；?（2）将步骤（1）检测得到的焊接电弧电信号和焊接电弧位置信号通过数据采集卡接入到PC机，置模式选择器为进入在线预测模式；?（3）在PC机中采用数据预处理模块对数据采集卡获取的当前电弧旋转周期的焊接电弧电信号进行预处理；?（4）将上述预处理后的信号与不同焊缝偏差下的波形模板函数匹配，计算相关性，并选择最匹配模板对应焊缝偏差值为当前电弧旋转周期焊缝偏差值；?（...

【技术特征摘要】
1.一种基于波形匹配的旋转电弧气保焊焊缝偏差识别方法，其特征在于，包括以下步骤:(I)采用霍尔传感器测量焊接电弧电信号，即焊接电弧电流或焊接电弧电压；采用凹槽式光电开关和开孔/开槽的光栅盘检测旋转电弧处于焊接前方时的信号，即焊接电弧位置信号; (2 )将步骤(I)检测得到的焊接电弧电信号和焊接电弧位置信号通过数据采集卡接入到PC机，置模式选择器为进入在线预测模式； (3)在PC机中采用数据预处理模块对数据采集卡获取的当前电弧旋转周期的焊接电弧电信号进行预处理； (4)将上述预处理后的信号与不同焊缝偏差下的波形模板函数匹配，计算相关性，并选择最匹配模板对应焊缝偏差值为当前电弧旋转周期焊缝偏差值； (5)将当前电弧旋转周期焊缝偏差值和之前η个电弧旋转周期焊缝偏差值，经过统计模块，选择其算数平均值或权重平均值或出现频率最高的焊缝偏差预测值作为当前电弧旋转周期的最终焊缝偏差值输出；其中η为大于I的自然数。2.根据权利要求1所述的基于波形匹配的旋转电弧气保焊焊缝偏差识别方法，其特征在于:在步骤(4)所述波形模板函数，其建立可以采用以下两种方式: 方式1:采用仿真建模模式建立波形模板函数，包括以下步骤: O置模式选择器接通仿真建模模式，置模板函数选择器接通仿真建模模式； 2)简化旋转电弧气保焊模型，例如发生焊缝偏差的短时间内熔池居中、外形不变、焊丝干伸长不变化； 3)从可能的焊缝偏差范围内等距取有限个值，仿真计算这些焊缝偏差值下每个电弧旋转周期内的焊接电弧电信...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎文航，高凯，王加友，王俭辛，杨峰，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：