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多道焊接形成焊缝的系统自动化过程的研究

谦逊  
【摘要】:目前,世界上最常用的焊接工艺是复合金属结构中的电弧焊接。而使用自耗电极的电弧焊接会在环境中产生酸性气体。且进行焊接工作时,仍有较高比例的人工劳动。由于缺乏可靠和高精度的焊接接头和设置焊接接头相互位置的传感器,使焊接过程受到阻碍。目前存在传感器(机械、热、光)并没有应用的原因是因为焊接熔融金属的飞溅、气体和其他不利因素阻碍了他们的工作条件。目前,最有效的工艺是采用带传感器的电弧,取决于过程的进展、接头边缘的参数、不同的焊接电流和电压的各个组成部分的间隙。作为焊接头相对位置的信息来源,接头电弧的使用过程是基于数学模型进行描述的。接头和联合电极的问题虽然已经被解决。然而,为了得到良好的连接,需要了解焊接每个时刻必要的切削参数信息和的存在差距。通过对焊接电流瞬时值分析,可以提高焊接头相对于接合处位置的准确性。同时考虑对焊接接头外形和数据收集可以对焊接过程进行进一步的分析。本文研究采用了自动控制理论、数值分析、信号滤波理论和数字信号处理理论。为了确定该方案的可靠性和有效性,通过计算机仿真研究,实现了自动焊接过程。本文工作的实用价值在于提出了自动焊接工艺、软件和电路解决方案的新结构。一些控制系统已被开发用于自动化焊接设备,以及焊接过程参数的采集处理系统。本文所提出的自动化系统,可以提高焊接质量、生产效率,降低电和焊接材料的成本。通过对焊接过程自动控制系统的分析,得出了焊接头相对于接合处位置的确定问题,尽管这一课题的科学技术信息量不断增加。但是采用电弧参数、理论和实际的解决方案都不能解决这个问题。控制模型所描述的电弧焊接过程是在不同焊接头和接合位置定义焊接电流、电压参数。此外,提出一种获取焊枪相对接合处焊接电流瞬时值的偏差信息的工程方法,用二次和三次多项式进行线性函数逼近。分析结果表明:该方法扩大了自动化系统焊接工艺的实际应用范围,消除了现有的焊接过程中的质量要求与自动化装置技术可行性要求之间的矛盾具有重要意义。


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1 谦逊;多道焊接形成焊缝的系统自动化过程的研究[D];兰州交通大学;2016年
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