欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2019101083447
申请人: 浙江师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.窄间隙熔化极气体保护立焊焊缝跟踪方法,其特征在于,该焊缝跟踪方法的具体过程为:S1、在人机交互界面输入焊接参数和跟踪参数,通过观察电弧稳定性和坡口两侧侧壁熔合质量,调节焊接参数和跟踪参数至满足焊缝成形要求;

S2、开启焊炬,获取坡口左侧焊炬停留位置处的初始电流均值、坡口右侧焊炬停留位置处的初始电流均值和坡口中心焊炬停留位置处的初始电流均值,将三个初始电流均值作为焊缝跟踪的基准数据;

S3、在新的焊接周期开启焊缝跟踪;

S4、PLC获取焊炬位置,当焊炬在坡口左侧停留结束时,信号采集模块通过电流传感器感知焊接电流值,将焊接电流值发送至ARM处理器;

S5、ARM处理器将电流信号转化为数字信号,根据电流变化规律判别焊接模式;

S6、依据S5判别的焊接模式,获取坡口左侧焊炬停留位置处的电流均值IL、坡口右侧焊炬停留位置处的电流均值IR和坡口中心焊炬停留位置处的电流均值IC;

S7、将S6获取的三个电流均值IL、IR和IC转化为实际电流值,并计算采样周期内三个电流均值IL、IR和IC的标准差;

S8、将S7获取的标准差去除电流均值的特异点,重新计算去除特异点后的三个电流均值IL'、IR'和IC';

S9、信号采集模块通过串口将去除特异点的三个电流均值IL'、IR'和IC'发送至PLC;

S10、将S9获取的去除特异点后的电流均值分别与S2获取的基准数据进行比较,对焊炬高度和焊炬水平分别进行跟踪;

S11、重复执行S3-S10,直至焊缝焊接完成。

2.根据权利要求1所述的窄间隙熔化极气体保护立焊焊缝跟踪方法,其特征在于,S1所述焊接参数包括焊接电流、电弧电压、焊接速度和旋摆参数。

3.根据权利要求1或2所述的窄间隙熔化极气体保护立焊焊缝跟踪方法,其特征在于,S1所述跟踪参数包括电流比较量的允许波动范围和纠偏位移量;

其中电流比较量的允许波动范围包括:对焊炬高度跟踪过程电流比较量的允许波动范围σ和对焊炬水平跟踪过程电流比较量的允许波动范围σ';

纠偏位移量包括:对焊炬高度跟踪过程纠偏位移量δ和对焊炬水平跟踪过程纠偏位移量δ'。

4.根据权利要求3所述的窄间隙熔化极气体保护立焊焊缝跟踪方法,其特征在于,S2的具体过程为:S2-1、PLC在焊接稳定后获取焊炬位置,当焊炬在坡口左侧停留结束时,信号采集模块通过电流传感器感知焊接电流值,将焊接电流值发送至ARM处理器;

S2-2、ARM处理器将电流信号转化为数字信号,根据电流变化规律判断焊接是否开始,如果是则判别焊接模式;

S2-3、依据S2-2判别的焊接模式,获取坡口左侧焊炬停留位置处的初始电流均值IL0、坡口右侧焊炬停留位置处的初始电流均值IR0和坡口中心焊炬停留位置处的初始电流均值IC0;

S2-4、将S2-3获取的三个初始电流均值IL0、IR0和IC0转化为实际电流值,并计算采样周期内三个初始电流均值IL0、IR0和IC0的标准差;

S2-5、将S2-4获取的标准差去除初始电流均值的特异点,重新计算去除特异点后的三个初始电流均值IL0'、IR0'和IC0';

S2-6、信号采集模块通过串口将去除特异点的三个初始电流均值IL0'、IR0'和IC0'发送至PLC;

S2-7、PLC将IL0'、IR0'和IC0'进行首次备份,以首次备份的IL0'、IR0'和IC0'作为焊缝跟踪的基准数据。

5.根据权利要求1所述的窄间隙熔化极气体保护立焊焊缝跟踪方法,其特征在于,S6所述依据S5判别的焊接模式,获取三个电流均值IL、IR和IC的依据为:当焊接模式为脉冲模式时,按脉冲周期分别求取坡口左侧焊炬停留位置处的电流均值IL、坡口右侧焊炬停留位置处的电流均值IR和坡口中心焊炬停留位置处的电流均值IC;

当焊接模式为非脉冲模式时,按10ms为一个周期分别求取坡口左侧焊炬停留位置处的电流均值IL、坡口右侧焊炬停留位置处的电流均值IR和坡口中心焊炬停留位置处的电流均值IC。

6.根据权利要求4所述的窄间隙熔化极气体保护立焊焊缝跟踪方法,其特征在于,S10所述对焊炬高度进行跟踪的具体过程为:PLC接收去除特异点的坡口中心焊炬停留位置处的电流均值IC',与去除特异点的坡口中心焊炬停留位置处的初始电流均值IC0'作差IC'-IC0';

将差值IC'-IC0'与电流比较量的允许波动范围σ进行比较:IC'-IC0'>σ,则表明当前焊炬高度偏低,PLC控制焊炬按照纠偏位移量δ抬高;

IC'-IC0'<-σ,则表明当前焊炬高度偏高,PLC控制焊炬按照纠偏位移量δ降低。

7.根据权利要求6所述的窄间隙熔化极气体保护立焊焊缝跟踪方法,其特征在于,每个电弧移动周期,只进行一次焊炬高度跟踪比较。

8.根据权利要求4所述的窄间隙熔化极气体保护立焊焊缝跟踪方法,其特征在于,S10所述对焊炬水平进行跟踪的具体过程为:PLC接收去除特异点的坡口左侧焊炬停留位置处的电流均值IL'和坡口右侧焊炬停留位置处的电流均值IR',并作差IL'-IR'=A;

将去除特异点的坡口左侧焊炬停留位置处的初始电流均值IL0'和坡口右侧焊炬停留位置处的初始电流均值IR0'作差IL0'-IR0'=B;

将A和B作差,获得的差值与电流比较量的允许波动范围σ'进行比较:(IL'-IR')-(IL0'-IR0')>σ',则表明当前焊炬水平左偏,PLC控制焊炬按照纠偏位移量δ'右移;

(IL'-IR')-(IL0'-IR0')<-σ',则表明当前焊炬水平右偏,PLC控制焊炬按照纠偏位移量δ'左移。

9.根据权利要求8所述的窄间隙熔化极气体保护立焊焊缝跟踪方法,其特征在于,每个电弧移动周期,只进行一次焊炬水平跟踪比较。