旋转电弧焊接电流检测与焊缝识别方法研究

摘要

伴随着海洋资源开发等产业的发展,水下焊接技术已逐渐成为不可或缺的关键技术之一。本课题基于高速旋转扫描电弧传感焊接机器人,研究设计焊接电流检测装置,完成陆地焊接工艺下的焊缝识别,最终服务于水下焊缝自动跟踪。
　　 为使空心轴电机匀速转动且转速较易控制,本文采用了直流有刷电机驱动器驱动空心轴电机,工控机给定数字信号,通过运动控制卡发出模拟电压信号,最后由直流有刷电机驱动器将模拟电压信号转变成PWM占空比信号,控制空心轴电机转速。
　　 为使大部分硬件更好地整合在一起,为后续实验奠定基础,本文设计制作了基于高速旋转扫描电弧传感器机器人焊缝自动跟踪系统控制箱,提高系统的稳定性及可操作性。
　　 为准确提取焊接电流信号,本文针对前期实验所发现的问题,基于分流器原理之上,提出一种新的焊接电流检测装置,即:采用四根导线取代一根焊接正极,分别通过四个电流变送器分四路采集焊接电流信号,并通过水泥电阻箱测试得到各条导线的修正值。
　　 为验证焊接电流检测装置的优劣,本文设计制定了相关实验方案,并进行实验。实验结果表明,焊接参数为焊接电流240A、焊接电压20V、旋转频率18Hz、焊接速度50CM／Min时焊缝成型效果最佳；通过比对给定偏差值|e|=30mm与识别偏差值,发现整个焊缝识别过程有较小的识别误差,从而认定此焊接电流检测装置可行。