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摆动式焊缝跟踪涡流传感器特性研究
资料介绍
工业应用中实现精确的焊缝自动跟踪的难点在于采用什么样的传感器可靠,如何准确的提取到焊缝偏差信息。因此研究既能满足焊接工艺性能要求又能广泛推广的传感器是跟踪控制系统中的关键。本文研究了电涡流位移传感器的物理特性,将电涡流位移传感器引入焊缝跟踪的研究领域,基于涡流传感器的这些优点,针对弧焊机器人焊缝自动跟踪问题,本文应用摆动式涡流传感器实现了平板对接I形坡口焊缝的自动跟踪。
本文首先对焊接自动化和焊缝自动跟踪技术的国内外研究现状作了简要介绍,同时对涡流传感器的发展和应用现状进行了阐述,然后根据涡流传感器的原理及特点,分析了其用于焊缝跟踪的可行性,并提出了摆动式涡流式焊缝跟踪传感器在焊接领域的应用研究。
对摆动式涡流式焊缝跟踪传感器技术的理论基础、基本设计原理进行了详细阐述并进行了仿真分析,研究了摆动式涡流式焊缝跟踪传感器特性参数的影响规律。
对涡流式焊缝跟踪传感器线性度进行了优化,并以此为依据设计了适用于对接 I形坡口焊缝跟踪的摆动式涡流式焊缝跟踪传感器跟踪系统,采用指数运算电路对传感器的线性度进行校正,分析了各种曲线拟合的优缺点,采用最小二乘法对传感器的特性曲线进行拟合。
设计了一个凸轮摆动机构来带动传感器的摆动,并对焊缝偏差信息进行采样,然后转换为数字信号送入单片机进行比对分析。
对传感器的信号采用加权积分控制法进行分析处理,选用门限区加比例控制的方法调节步进电机及十字滑架对焊缝进行跟踪,以提高响应速度,减少调节时间,以实现对焊缝的跟踪。
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