大直径管对接的全位置TIG焊是一项难度很大的焊接作业,培养一名技能高度熟练的焊工需要耗费大量的人力和物力,并且产品的焊接质量还取决于焊工自身多年积累的生产经验。为了克服对焊工技能的依赖性,消除人为因素对产品焊接质量的倒霉影响,孕育产生了开发模拟高级熟练焊工的智能和操纵要领的全自动焊管机的想法。
该自动焊管机可用于直径165—1000mm,壁厚7.0—35.0 mm的不锈钢管环缝的全位置焊,并接纳窄间隙填丝TIG焊(单层单道焊工艺)。焊机的自动控制系统接纳了视觉和听觉传感器,由计算机步骤控制执行机构,模仿熟练焊工的反响和行动。
自适应控制和质量监控系统的作用原理为,自适应控制主要是通过视觉传感器实时检测的信息和计算机图像处理,按模糊逻辑规则,实时控制钨极相对付坡口边沿的位置,填充焊丝相对付钨极的位置以及决定焊接熔池尺寸的焊接参数。而焊缝质量的监控系统则凭据激光视频传感器,听觉传感器和电流传感器的信息实时修正焊接熔池尺寸,焊道形状,钨极尖真个形状,电弧燃烧的稳定性和焊接电流,以包管焊缝质量的一致性。
在自适应控制系统中,安置在焊枪前侧的视觉传感器(摄像机)起主要作用,将所摄取的对接区图像输入到计算机,凭据计算机软件图像处理结果,可以定量检测钨极相对付坡口边沿的位置,填充焊丝相对付钨极的横向位移,以及焊接熔池的尺寸及钨极的损耗。
激光视频传感器是由摄像机和激光聚光灯组成,安置在焊枪的后侧。所形成的图像可用来测定焊道边沿的润温角,即焊道外貌与坡口侧壁之间的角度。控制系统凭据这些信息,对焊接参数进行自适应控制。
自适应计算要领的工原理如下。焊接过程中,为调解钨极的位置,引用了模糊逻辑理论,即所谓奇数理论。当前节距内钨极位置的修正速度是按所测定的钨极位移量和前一节距内的修正速度计算的,以此来包管修正精度。
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