機(jī)器人焊接工作站多源信息采集分析系統(tǒng)研發(fā)

袁桂琦，姚屏，，龔永康，徐杰，梁贊道，湯勇

(1．廣東技術(shù)師范學(xué)院 機(jī)電學(xué)院，廣東廣州510635;2．華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院，廣東廣州510640;3．廣東信海建筑有限公司，廣東陽江529932)

0 前言

焊接作為金屬連接加工的主要工藝方式，在制造業(yè)中起著十分重要的作用。電弧電壓、焊接電流、聲音等物理信息，與焊接參數(shù)的設(shè)置、熔滴過渡方式、電弧穩(wěn)定性、焊縫的成形等密切相關(guān)，通過對(duì)這些電信號(hào)進(jìn)行分析可以得到熔滴過渡周期、電壓概率密度、電流概率密度等信息，利用這些信息可以判斷電弧穩(wěn)定性、引弧難易度和工藝參數(shù)優(yōu)劣等。因此，對(duì)焊接過程中的電信號(hào)進(jìn)行采集分析有助于為焊接質(zhì)量的在線評(píng)價(jià)提供可靠的依據(jù)［1］。Cayo和 Pal等人［2－3］針對(duì)電弧聲信號(hào)，研究了其與熔滴過渡模式的相關(guān)性，為確定焊接缺陷和評(píng)估焊縫質(zhì)量提供了有效信息。呂娜［4］通過聲音信號(hào)特征對(duì)GTAW焊接電弧的弧長(zhǎng)實(shí)時(shí)控制;楊玲［5］基于LabVIEW(laboratory virtual instrument engineering workbench)設(shè)計(jì)了CO2氣體保護(hù)焊的質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)附舆^程在線實(shí)時(shí)檢測(cè)。崔曉宇［6］基于LabVIEW建立超聲金屬焊接過程信息采集分析系統(tǒng)，通過對(duì)超聲電流、超聲電壓和工具頭下壓位移3種焊接過程信息采集分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)焊接接頭的強(qiáng)度預(yù)測(cè)。采用National Instruments公司的高速采集卡和傳感器作為多源信息采集的主要硬件，基于Lab-VIEW圖形化編程設(shè)計(jì)了多源信息采集分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠采集焊接過程中所產(chǎn)生的電流、電壓以及聲音信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析來反映焊接的情況，以達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的要求。……