摘要：以短路过渡CO2焊全数字控制系统设计和实现为背景,针对全数字控制设计面临的新问题,应用分级递阶智能控制理论,有机地将数字PI控制器、模糊控制器和专家系统结合起来,使控制层次清晰化,实现方案简单化。试验证明,应用该系统在短路过渡区间实现了CO2焊较为理想的波形控制,弧长控制稳定,焊丝伸出长度变化的适应性增强,焊接过程控制智能化。

摘要：深入地研究了弧焊机器人系统的协调路径规划。从全局的角度用5元组序列描述了焊接路径。设计了评价 焊接路径目标函数:焊接位置函数、焊缝成形质量函数、关节位置函数和运动平稳性函数。以线性加权法为求解 多目标规划的基本思想,把遗传模拟退火算法用于弧焊机器人与变位机协调路径规划,取得了很好的效果。协调 路径规划精确地保证焊缝的最佳焊接位置与最佳的焊枪姿态,并能找到柔顺的焊接路径,提高了机器人焊接的质 量和效率。

摘要：采用以DSP(数字信号处理器)和CPLD(复杂可编程逻辑器件)为控制核心的数字化电源平台,结合转动惯量小、响应速度快、送丝稳定的交流伺服电机推拉送丝部分,研制了数字化推拉送丝CO2焊接系统.以缓冲器为桥梁,设计了将交流伺服推拉丝与带编码器速度反馈的等速送丝融为一体的双电机推拉送丝系统.根据推拉送丝CO2焊接过程的特点,设计了焊丝的运动曲线,并提出了与焊丝运动相对应的电流、电压波形控制方案.通过软件编程的方式实现了推拉送丝CO2焊接工艺.整个熔滴过程均匀一致,焊接飞溅小,焊接热输入量小.

摘要：电弧增减材复合制造技术是一种将产品设计、软件控制以及增材制造与减材制造相结合的新兴技术。丝材电弧增材制造(WAAM),因其在金属增材制造中具有制备成本低、沉积效率高、材料利用率高等优势而备受推崇;又因其热输入高、成型精度相对较低而存在一定局限性。因此,亟待研发既能保证成形效率,又可以精确控制传热、传质、传力的增材复合制造技术。电弧增减材复合制造对于大型框架构件上肋板或类似薄壁墙体、筋板等构件的加工十分适合,可以实现降低制造成本和提高生产效率的目的。除增材制造精度和应力控制等问题外,增材后控形减材制造的切削问题不同于传统的去除加工,也受增材沉积表面不均匀性、增材余热和残余应力等因素影响。为解决上述问题,近年来为实现高速高效成形、精确控形控性的多种增减材复合制造方法不断涌现。本文对目前增材制造成形误差、增材后应力变形控制,以及增材后减材切削加工的相关研究进行综述,旨在探索金属构件增材复合带温减材制造的可行性,寻求合理利用增材余热,在保证最佳加工精度的前提下追求较小残余应力、良好材料微观性能和较高生产率的新型制造工艺。

摘要：电弧热丝变极性等离子弧(arcing-VPPA)对传热与传质的可靠控制使其在电弧增材制造方面拥有独特的优点。针对单道多层铝合金堆砌试样,利用二次通用旋转组合方法针对性地设计了单壁墙试验样本,通过多次回归方程建立了单壁墙成型尺寸与工艺参数之间关系的数学模型。结果表明,模型能够较好地预测单壁墙的熔敷尺寸,真实值与拟合值基本一致。同时发现,等离子电流、行走速度、送丝速度对层高的影响较为明显,且等离子电流与焊接速度对层高的影响存在交互作用;而对熔宽影响较明显的是等离子电流、变极性脉冲MIG电流以及焊接速度。同时分析了增材成型熔宽尺寸稳定性控制策略,发现等离子电流以等差数列排序的控制方案在增材宽度的稳定性控制上具有明显优势。

摘要：设计了一种横向旋转磁场发生装置,通过调节低频载波的频率和高频调幅波的占空比来控制旋转磁场的旋转速度和磁感应强度的幅值.将该装置应用于TIG焊,结合理论分析和试验手段,揭示了横向旋转磁场作用下TIG焊电弧的运动机制.结果表明,横向旋转磁场作用下TIG焊电弧有规律地作交替进行的旋转运动和偏移运动,并且电弧的旋转半径和旋转速度都是变化的.

摘要：在单片机控制逆变电源平台上,开发了短路过渡控制系统,设计了合适的电流波形控制方式.采用正交试验法进行方差分析,研究了不同波形控制参数对短路过渡的影响规律.结果表明,短路电流初始上升速度和燃弧电流下降速度对短路过渡的稳定性影响较大.短路电流后期的上升速度对平均燃弧时间的影响较大,但对短路过渡周期的稳定性影响较小.在正交试验的基础上,对波形控制参数进行了优化,实现了高度稳定的短路过渡,取得了较好的焊接效果.

摘要：提出的本周期交流短路过渡焊接方法很好的利用了EP(直流反接)和EN(直流正接)不同极性时焊接过程热输入不同的特点,改进了EN极性时电弧不稳和排斥严重的缺点,在每个短路过渡周期均进行两次极性转变,增加了能量控制的连续性.此方法通过改变EN极性的时间,能够灵活的控制焊接过程对母材和焊丝的热量分配,实现焊接过程的能量控制.所设计的焊机系统运行可靠,精度高,能够很好的满足该方法的要求.结果证明,焊接过程稳定,波形整齐,一致性好,焊缝成形美观,飞溅小.

摘要：介绍了一种新型的单周期脉冲MIG焊控制法,该法采用非线性控制,通过实时采集电弧电压信号,控制每一个脉冲周期内的平均电弧电压和预设值相同,系统具有很强的弧长调节能力。当扰动发生时,在每一个周期内,电弧电压的平均值和设定值之间既不存在静态误差也不存在瞬态误差,弧长可以在数个周期内调整到稳定。在深入研究电弧动态调节过程的基础上,对原来方案进行优化设计。试验结果表明,该系统具有优异的电弧自身调节特性,焊接工艺性能良好。

摘要：高速焊接条件下容易产生咬边等缺陷，实现大电流低电压的稳定焊接是解决问题的关键，设计一种新型单周期弧压反馈闭环控制系统，在每一个周期内保证电弧电压的平均值相同，可以实现快速稳定的弧长调节。对偶然发生的短路，采用相应的波形控制方式。对脉冲参数进行优化，有效的减小了熔滴尺寸，缩短了弧长。试验表明，该系统具有很强的电弧自身调节能力，相对于传统控制方式，在相同送丝速度条件下工作电压可以降低1～5V。在焊接速度1．3m／min时，仍可以有效地避免产生缺陷，焊缝成形美观，背面熔透均匀，几乎没有飞溅。