旋转电弧窄间隙MAG焊变坡口焊缝成形建模研究

发布时间：2024-03-07 01:26

　　旋转电弧窄间隙MAG焊是一种高效焊接方法,在中厚板的焊接中具有很好的应用前景。窄间隙焊接的难点是如何保证侧壁熔透性,以往通过电弧传感或者视觉传感保证旋转电弧位于坡口的中心,进而确保侧壁熔深。但是,当坡口不规则时(以下简称为变坡口),传统的基于单一传感方法的焊缝跟踪不足以保证坡口侧壁熔深。因此,需要采用多种传感信息融合,对变坡口的焊缝成形进行建模研究,提高焊接质量。本文首先构建焊接系统和相应数据采集、图像采集系统。为了保证多传感信息和侧壁熔深的对应,并针对以往划线针标记方式的不足,本文构建激光划线软硬件系统,标记数据开始采集和结束采集的电弧中心位置,使采集的数据与焊接工件位置同步对应;其次,选用多功能PCI-6251数据采集卡同时采集焊接电流、电弧电压、电弧前方位置三路信号,利用隔离模块提高数据输送的精确度。通过电弧前方位置脉冲信号提取每个旋转周期的焊接电流信号;再次,利用CCD相机触发采集电弧中心及坡口边缘图像,根据已有的被动视觉传感算法获得电弧中心和坡口边缘的图像坐标,然后计算坐标值获得电弧中心到左右侧壁的距离;最后,根据激光标记的位置,对工件进行切割、打磨、腐蚀、图像人机交互处理、...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 窄间隙焊接焊缝成形工艺研究现状
        1.2.2 窄间隙焊焊缝成形传感与控制研究现状
        1.2.3 支持向量机研究现状
    1.3 本课题研究目的和内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
第2章 旋转电弧窄间隙MAG焊实验装置
    2.1 系统组成
    2.2 传感硬件组成
    2.3 控制柜构造
    2.4 焊炬摆动方式
    2.5 本章小结
第3章 实验数据获取与处理
    3.1 激光系统
        3.1.1 激光系统硬件
        3.1.2 激光系统软件开发
    3.2 焊接电流信号获取与处理
        3.2.1 焊接电流及电弧位置数据获取
        3.2.2 数据采集参数设置
        3.2.3 焊接电流数据处理
    3.3 焊丝端部到侧壁最短距离数据获取与处理
        3.3.1 焊丝端部到侧壁最短距离数据获取
        3.3.2 已有被动视觉传感算法介绍
        3.3.3 焊丝端部到侧壁最短距离数据处理
    3.4 侧壁熔深数据获取与处理
        3.4.1 侧壁熔深数据获取
        3.4.2 侧壁熔深数据处理
    3.5 本章小结
第4章 变坡口窄间隙MAG焊侧壁熔深分析与建模
    4.1 试验系统
    4.2 设计试验
    4.3 实验数据分析
        4.3.1 斜坡口情况下数据分析
        4.3.2 坡口宽度变化情况下数据分析
        4.3.3 坡口高度变化情况下数据分析
    4.4 侧壁熔深建模
        4.4.1 支持向量机概述
        4.4.2 左侧壁熔深建模分析
        4.4.3 SVM与 BP神经网络的比较
        4.4.4 右侧壁熔深建模分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3921176