基于背面小孔图像的受控脉冲穿孔PAW控制系统
本文选题:等离子弧焊 + 视觉传感 ; 参考:《机械工程学报》2017年06期
【摘要】:已开发的受控脉冲穿孔等离子弧焊被验证能够较好地控制小孔的穿透行为,提高焊接稳定性,保证焊接质量。然而,过去开发的控制系统使用间接反映小孔穿透状态的尾焰电压作为反馈量,不能够反映熔池的热量状态。前期研究发现,背面小孔参数中,小孔中心位置的变化能够反映熔池热量的变化趋势,脉冲电流下降沿时长能够调节小孔中心位置。本研究,利用摄像机拍摄的背面小孔图像信号为反馈信号,以小孔中心偏移量为被控制量,以脉冲电流下降沿时长为控制量,基于预测控制算法,设计新的受控脉冲穿孔等离子弧焊控制系统。利用新的脉冲穿孔焊接控制系统焊接9.5 mm厚304不锈钢,能够控制小孔周期性稳定穿透,得到了高质量的焊缝。
[Abstract]:The developed controlled pulse piercing plasma arc welding has been proved to be able to better control the penetration behavior of the holes, improve the welding stability and ensure the welding quality. However, the control system developed in the past uses the tail flame voltage which indirectly reflects the penetrating state of the hole as the feedback quantity, which can not reflect the heat state of the molten pool. In previous studies, it was found that the change of the center position of the orifice could reflect the change trend of the heat of the molten pool, and the decreasing time of the pulse current could adjust the position of the center of the hole. In this study, the back hole image signal taken by the camera is used as feedback signal, the center offset of the hole is controlled, and the duration of pulse current descending edge is taken as the control quantity, and the predictive control algorithm is used. A new controlled pulse piercing plasma arc welding control system is designed. A new pulse piercing welding control system is used to weld 9.5 mm thick 304 stainless steel, which can control the periodic and stable penetration of the holes and obtain high quality welds.
【作者单位】: 国网山西省电力公司电力科学研究院;天津大学材料科学与工程学院;
【基金】:国家自然科学基金青年(51505329) 天津市应用基础与前沿技术研究计划青年(15JCQNJC03400)资助项目
【分类号】:TG409
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,本文编号:1910665
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