基于電弧傳感的焊縫跟蹤方法的研究與實現(xiàn).pdf

1、焊縫跟蹤是焊接自動化的前提和重要保證，而目前國內(nèi)工業(yè)中所應用的弧焊機器人基本上都是進口的，價格貴且成本高，因此為了在國內(nèi)推進弧焊機器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，降低企業(yè)成本，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的弧焊機器人迫在眉睫。在此背景下本課題組和昆山華恒焊接設備有限公司合作進行江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化項目“焊接機器人成套裝備”的研究，本課題是其中的子項目之一——基于電弧傳感的機器人焊縫跟蹤方法的研究與實現(xiàn)。本文的主要工作是研究基于電弧傳感的弧焊機器人焊縫跟蹤方法，并

2、在“昆山一號”弧焊機器人上實現(xiàn)焊縫跟蹤。 本文首先對電弧傳感器進行了研究，分析和建立了電弧傳感器的靜態(tài)數(shù)學模型。以此為基礎，分析了本課題中所用的擺動式電弧傳感模型，并通過實驗得到了該模型的參數(shù)。 偏差信息的識別是焊縫跟蹤的基礎。因此如何獲取準確的偏差信息是本文研究的重點。本文通過實驗設計了局部均值濾波和改進的滑動中值濾波兩種方法相結(jié)合的數(shù)字濾波器，實驗表明，該濾波器能夠較好的濾除焊接電流中的干擾信號，滿足實際需要；同時利

3、用離散積分差值法作為偏差提取算法。 由于焊縫跟蹤系統(tǒng)具有一定的時延，在偏差補償時，設計了一種根據(jù)偏差變化趨勢調(diào)節(jié)補償速度的預補償方案。又因為焊接過程是一個多參數(shù)影響的復雜多變量系統(tǒng)，對焊縫糾偏控制系統(tǒng)難于得到精確的數(shù)學模型，因此在進行糾偏控制時采用了適合于本課題所研究對象的不確定模型下補償靈敏度可調(diào)的焊縫跟蹤控制算法。 在理論分析的基礎上，圍繞“昆山一號”弧焊機器人搭建了基于電弧傳感的焊縫跟蹤系統(tǒng)，設計了電焊機的I/O，