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基于WiFi焊接远控与焊缝电磁跟踪系统研究
资料介绍
焊接过程的自动化、智能化、网络化是焊接发展的趋势。本文以对某项目的焊接设备的改进，开发出基于嵌入式无线WiFi通讯、焊缝跟踪遥控系统和焊缝跟踪控制系统。结合电磁传感器针对不同材料的焊缝，进行焊缝跟踪性能测试。
对焊缝跟踪遥控器和控制器系统进行开发，设计硬件电路，通过软件调试实现各个模块功能。焊缝跟踪系统采用基于STM32F405/F373单片机与Wizfi210无线模块的嵌入式连接，实现焊缝跟踪过程的无线WiFi网络化控制和数据共享，为复杂环境下的焊接控制提供了方法。
在已经开发出焊缝跟踪控制器的基础上，对系统硬件电路进一步改进和完善。分析了原控制系统存在电源供电不稳、抗干扰能力较差、传感器信号处理和采集效果不理想、步进电机行走位移难以准确获知等问题。重新设计焊缝跟踪控制系统，优化控制器的性能。
总结原控制系统不足，在新的焊缝跟踪控制系统设计中采用如下的设计方案。在系统供电部分，外部供电输入与系统相互隔离，系统内各个部分采用独立的多级稳压供电，消除相互之间影响。在传感器信号处理部分，采用多级滤波设置，抑制其它杂波干扰。使用单片机定时器模拟16位分辨率DA功能，智能调节采集信号共模电压。同时选择分辨率16位的单片机采集外设，进行可调增益差动采集。在步进驱动方面采用双定时器设置，利用高传输比光耦驱动，实现按行程控制步进电机移动功能。
实际系统测试过程中，电磁传感器对不同材料的焊缝，传感器信号具有不同的变化规律。利用传感器电压信号与焊缝位移之间的关系，对本系统进行焊缝跟踪测试。计算出实际运行位移与理论运行位移之间误差，得到本系统测试环境下，焊缝跟踪准确度小于±1mm，并分析了影响电磁传感器焊缝跟踪的影响因素。
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