弧焊机器人摆动跟踪时的焊接电参数特征

摘要

弧焊机器人摆动跟踪焊接过程中，焊枪摆动频率、电弧电压、接头间隙以及接缝跟踪与否，都是影响焊缝熔深的因素。因此，对于机器人摆动跟踪焊接过程，考察不同工艺条件对熔深的影响有重要的理论意义和工程应用价值。 本文以工程机械中广泛采用的厚钢板Vee型坡口接头为研究对象，使用弧焊机器人摆动跟踪焊接工艺，进行了48种不同工艺条件的机器人焊接实验。制备了试样，拍摄出了相应的焊缝横截面宏观金相图片。对不同工艺条件下的Vee接头试件的熔深尺寸、熔敷面积和焊缝横断面积进行了测量。根据实验数据，对预选焊接工艺参数和坡口形状尺寸的合理性进行了验证。并考察了不同焊接工艺条件下熔深与接头间隙和焊接工艺参数之间的相关性。 工艺试验过程中，对焊接过程的电参数信号(焊接电流和电弧电压)进行实时采集和离线处理。基于两种数据统计方法对电参数信号进行处理，一是对焊接电流和电弧电压的瞬态值直接进行一次统计处理，二是对焊接电流和电弧电压的概率密度分布(PDD)值进行二次统计处理。分别构造出了焊接过程电参数的特征矢量M10和S10以描述焊接过程。发现不同焊接过程的电参数特征矢量之间存在较大差异。这表明焊接工艺条件与电参数特征矢量具有相关性，可以定量地描述相应的焊接过程信息。 以10mm厚钢板V型坡口接头的弧焊机器人摆动跟踪焊接为例，设计出五种不同摆幅与摆动频率的焊接工艺试验，将焊接电参数处理为10维特征矢量S10，对不同摆幅和摆动频率时的焊接电参数特征矢量进行了模式识别，建立了特征矢量S10与摆幅和摆动频率的内在联系。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权的声明

第1章绪论

第2章试验设备及原理

第3章Vee坡口焊接工艺试验

第4章焊接过程电参数的特征提取

第5章基于特征矢量S10的模糊模式识别

结论

附录

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢