基于薄板搭接摆动式相邻电容焊缝跟踪传感器的研究

发布时间：2018-06-12 07:31

  本文选题：相邻电容传感器 + 焊缝跟踪　； 参考：《湘潭大学》2016年硕士论文

【摘要】：如今传感器技术发展迅速,工业控制与测量中随处可见各式各样的传感器,其中电容传感器由于其高灵敏度、高动态频率响应特性、结构及原理简单等特点,其广泛应用于工业生产制造中,目前国内外学者对电容传感器的研究与应用,很多都集中在利用传感器对被测物进行平面位置内的检测与测量等方面。这得益于近年来科技的快速发展,使得其在测量领域的应用得到了突飞猛进的发展,但是对于利用相邻电容传感器检测焊枪偏差实现焊缝跟踪的方法还未见相关报道。同时薄板搭接焊缝的自动跟踪技术一直以来都是焊接领域的一个难点,所以本课题的研究旨在为薄板搭接焊缝跟踪提供一种可参考的新技术。本文首先分析了相邻电容传感器理论,提出了应用该类型传感器应用于薄板搭接焊缝的自动跟踪技术,同时提出对相邻电容传感器采用角度摆动的方式采集焊缝信息的方法,并且对其机理进行了深入的分析,从理论角度上阐述了其可行性及优点。建立了相邻电容传感器输出电容值相对于被测工件距离变化的数学模型;其次,建立相邻电容传感器相对薄板搭接焊缝摆动扫描的两个数学模型,并且通过对比得出了最优的摆动模型。利用MATLAB仿真软件对两个模型进行了仿真分析,从仿真结果上看:摆动式相邻电容传感器应用于薄板搭接焊缝的自动跟踪是完全可行的;再次,针对目前测量微小电容的传统方法存在的弊端,提出了应用AD7150电容数字转换器测量电容值的方法,设计了基于芯片AD7150和单片机ds PIC30f3012的信号采集及处理系统。同时对系统的软件部分和测量系统的硬件电路部分进行了设计,并通过试验验证了该系统的稳定性。文章最后进行了模型仿真结果的对比试验以及焊接影响试验,试验结果通过MATLAB小波滤波后与模型的仿真结果进行对比,其中试验与仿真结果变化规律整体一致,这进一步证明了摆动式相邻电容传感器应用于薄板搭接焊缝的自动跟踪可行性。
[Abstract]:This paper first analyzes the theory of the adjacent capacitance sensor , and puts forward two mathematical models for measuring the distance of the welded seam of thin plate .
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG409

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本文编号：2008888