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项目年度编号
99013092
中图分类号
TP273 TG434
成果简介
电弧传感式焊缝自动跟踪是利用高速旋转焊炬使电弧沿焊缝横向扫描，电弧参数的变化将反映坡口的表面轮廓，运用计算机数据采集处理技术，从电弧参数中可得到可靠的焊炬高度及横向相对位置的偏着信息。采用数字闭环控制方法，通过电动机构调节焊炬的左右、高低位置，从而可实现焊缝的实时自动跟踪。该成果深入研究了电弧传感的理认，并进一步研究开发了一种可靠性高、适应工业现场环境能力强的高弧高速扫描式焊缝横向、高低自动跟踪技术。主要研究成果包括：系统深入地研究了电弧－电源系统理论，首次建立了电弧传感器静、动态模型；发明研制了空心轴电机式高速旋转扫描焊炬，焊丝及电缆可直接接入，机构简洁、体积小、可靠耐用，已获国家专利；系统地研究了电弧传感器信息处理理论，提出了频域处理方法，在此基础上研究成功数字闭环反馈控制软件；十字滑块焊炬位置调位机构及其驱动控制系统；控制器系统：采用十六位工业微控制器进行实时控制，优化设计电路系统和执行机构，系统抗干扰能力优越，成本低、性能好。该技术适用电弧焊时高温、强光、大电流强磁场、烟雾等恶劣环境；对待焊工件的预加工及装配精度如坡口表面光洁度、错边、传感器与工件相对角度、距离等参数不敏感；焊炬的可达性好，应用可靠、稳定。可广泛应用于有坡口对接、角焊缝、搭接焊缝的喷射、短路过滤焊接条件下自动跟踪。目前，从国外进口焊缝自动跟踪设备，一般需要随成套设备购买，价格通常要数万美元。利用该技术可以生产最新的自动跟踪焊机，也可以对工业中正在使用的普通自动焊机进行改造，达到自动跟踪的目的。另外，采用此项技术可以大大提高焊接质量，降低废品率，因此推广该技术可以创造可观的经济效益。鉴定意义认为：此项技术为国内首创。
完成单位
清华大学机械工程系
完成人
潘际銮 廖宝剑 刘文焕 陈强 覃健 吴志强 金建敏 费跃农 吴世德
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