焊接动态监控的研究现状
时间:2017-04-19 19:30 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| LABVIEW是虚拟仪器的支撑软件，它的出现，无疑为焊接研究人员开发自己的仪器提供了方便的手段虚拟仪器与硬件紧密结合可实现快速开发、数据采集、控制分析等应用，将用户从繁琐的程序代码的编写工作中解脱出来，缩短软件的研发周期。目前虚拟仪器在焊接方面主要有以下几方面的应用[12]:7376 （1）设计分析焊接电源特性 虚拟仪器在焊接电弧—电源系统中的应用优势，在运用虚拟仪器软件对LabVIEW进行焊接电弧—电源系统的特性侧量时，可分别针对电源外特性、电弧的动静特性、过渡周期等参数，总结出操作流程及运算规范。 （2）检测与分析焊接过程 虚拟仪器技术的出现与普及给解决焊接质量定量化评价带来了便捷的途径。其一，虚拟仪器丰富的分析功能是基于软件的，因此可以很方便地采用各种弧焊品质定量评价算法。其次，虚拟仪器的运算速度是由微机运算速度决定的，其快速的特点使得虚拟仪器能够实现自动焊的在线质量评价。 （3）焊接的自动控制 运用LabVIEW进行编程，通过对机、气、电控制，结合图像采集，可实现自动上下料，焊枪自动对准焊缝，同时对焊接电流、电压、保护气体流量，真空度进行实时监控。 以上三个方面是国内外LabVIEW在焊接生产研究过程中的基本大三应用范围，而本毕业设计的课题主要是围绕检测和分析焊接过程来展开。总的看来，虚拟仪器的应用基本可以说是无孔不入了。从另一个方面也说明了虚拟仪器确实有不可比拟的优越性，既方便了科研实验，又节约了大量的物质资源。 1.2.2 国内外焊接领域虚拟仪器的应用现状 虚拟仪器技术的发展为焊接电参数的测量和监控提供了新方法，国内外焊接领域里对于虚拟仪器技术的应用有了广阔的发展，在焊接的各个领域虚拟仪器技术发挥着与日俱增的发展。应用虚拟仪器技术进行电弧一电源系统的参数分析是非常方便、精确的。其硬件设备只需要信号传感器、信号调理器、数据采集卡以及计算机等，而软件则采用LabVIEW，可以实时采集各种信号参数并对这些参数进行统计分析[13]。 目前虚拟仪器技术在焊接电源系统评定方面已经获得了不少研究成果。 通过labview的图形化语言，分布式多传感器同步采集系统实现了对铝合金电阻点焊的监测，同时还开发了数据处理软件。统计分析已经应用于探讨所获取的数据的特性和点焊质量的关系[14]。上海大学的郭清华，马东辉等人利用LabVIEW与图像采集卡开发出了焊缝跟踪系统实现了图像测控与焊缝跟踪。北京工业大学机电学院的白韶军，白利军，李西恭等人在图形代码语言LabVIEW环境下，构建了电弧传感跟踪焊接参数检测系统。该仪器具有在线分析、显示电弧传感电参数曲线、控制输出旋转扫描速度、焊接速度以及逻辑控制等功能，给出了采用虚拟仪器技术实现电弧传感跟踪控制的系统软件设计方法及控制流程。 杨运强等利用LabVIEW的强大软件功能，通过各种LabVIEW控件和程序，对采集的焊接数据进行分析，绘制了焊接UI曲线图，在图中区分了燃弧的各个阶段，并针对其反映的电弧动态过程的各个阶段进行分析，在对曲线进行各种假设的前提下预测了焊接质量。然后得到电压、电流频谱分布，并指出其参数表征:电弧电压频谱表征了熔滴过渡的频数分布，电流频谱不但表征熔滴过渡频率，而且还表征焊接电流上升速度。同时，文章指出了LabVIEW相对于其它高级语言在焊接系统评定方面的优势。 用LabVIEW实现了CO2焊接参数的采集分析。文章首先利用程序采集所需信号，计算并描绘出电弧电压和焊接电流信号的变化率曲线;然后根据短路过渡特征计算出短路时间、燃弧时间、短路过渡频率、峰值电流、燃弧功率、短路功率、燃弧占空比等各种参数;最后根据计算所得数据的概率分布图及平均值、标准差等统计量对焊接质量进行了基本预测，证明了应用虚拟仪器系统能够真实有效地反映焊接过程。 (责任编辑：qin) |