新型埋弧自动焊机控制系统的研究.pdf

兰州理工大学
硕士学位论文
新型埋弧自动焊机控制系统的研究
姓名:徐宏彤
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:马跃洲
20060107
喇勖孕啊作者签名:至俞埽秃κ蠲⒈C芸冢凇!D杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤鹊叶/兰州理工大学学位论文原创性声明盯年归月日学位论文版权使用授权书≮巧每本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。日期:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于作者签名:导师签名⒉槐C茑睢朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭夕
摘要技术等现代高新技术的融入,促使了弧焊技术正向着焊接工艺高效化、的方向发展。为此,本论文针对埋弧自动焊机的具体特点,做了以下过程数字控制系统,适应于各种主电路形式的焊接整流器和直流电机焊接参数预置、记忆、锁定、数显以及自动引弧、收弧等功能。种输出静特性。送丝速度通过两个调节器进行双闭环控制,分澍弧坑的焊缝成形。设计的人机界面丰富了埋弧自动焊机的功能。机对话、系统参数设置、参数备份、联机通讯等。并设计了算术平均值滤波控制等多种算法,保证系统的实时性和精确性。关键词:埋弧自动焊机人工智能技术、计算机视觉技术、数字化信息处理技术、机器人焊接电源控制数字化、焊接质量控制智能化、焊接生产过程机器人化几个方面的研究工作:研制了一套以高速微处理器为核心的电源和驱动的送丝机构,能较好满足埋弧自动焊控制的要求。该控制器具有焊接电源采用三相半控桥晶闸管整流电路,用不同方法计算偏差进行多变量数字解耦调节获得恒流、恒压、陡降和缓降四进行电枢电压反馈和电弧电压反馈。采用设计的电流环进行电源与过程控制器数据交换,满足埋弧焊实时控制要求。采用电流衰减收弧控制方案,改善了根据各个模块功能划分为埋弧焊过程控制、采样转换、人数字控制单片机晶闸管控制控制系统丁程硕:畚
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『『::通常焊剂漏斗、送丝机构、导电嘴等安装在一个焊接机头或小车上贾忻皇境,通过机头或控制盒常设在小车上,⒑杆亢秃讣寥刍灾部分蒸发,金属和焊剂的蒸发气体形成一个气泡,电强就在这个气泡内燃烧。气泡的上部被一层熔化了的焊剂一一焰渣钩傻耐饽に包围,这层外膜以及覆盖在上面的未熔化焊剂共同对焊接起隔高空气、绝热和屏蔽光辐射作用。焊丝熔化的熔滴落下与已局部熔化的母材混合而构成金属熔池糠秩墼蛎芏刃《≡谌鄢乇砻妫着焊丝向前移动,电弧力将熔池中熔化金属推向熔池后方,在随后的冷却过程中,,还与熔化金属发生冶金反应缤蜒酢⑷ピ又省见的埋弧焊接装置的示意图。各组成部分的工作是:焊剂漏斗动机带动压轮,保证焊丝欢系叵蚝附忧渌停缓杆烤嫉缱小车上的行走机构以一定的焊接速度向前移动,控制盒运丝速度和机头行走速度以及焊接工艺参数等进行控制与调节,小形的虻缁〔欢咸峁┠芰俊图卜窕『附幼爸檬疽馔焊接过程如图所示。焊接电弧窃诤讣层下的焊丝覆盖在焊缝金属表面上。在焊接过程中,熔渣除了对溶池和焊缝金属渗合金等佣跋旌阜旖鹗舻幕С煞帧丁程硕一论立
.窕『『傅挠诺埋弧焊桉焊接过程机械化程度分,有自动埋弧焊和半自动埋弧焊。前者从引弧、送丝、焊丝移动、保持焊接工艺参数稳定,到停止捡来操作,、高电流密度焊接的场合,它要求配备具有缓降的、平或稍为上升的外特性弧焊电源:后者焊接过程焊丝送进速度随弧压变化而变化,它适用于粗焊丝低电流密度焊接场合,它要求配备具有陡降的或恒流的外特性弧焊电源。材料为卷状的金属带,它主要用于耐磨、,一般可提高倍。因此,熔透能力和焊丝熔敷率大大提高,一般不开坡口单面一次焊,熔深可达少,故热效率高,可提高焊接速度。厚度玪丝埋弧焊速度可达~焊缝质量高。埋弧焊时,焊剂和熔渣能有效地防止空气侵入送丝熄强等过程全部实现机械化:后者仅焊丝向前移动