[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙MAG焊焊縫偏差識別裝置及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610298408.0 | 申請日： | 2016-05-04 |
| 公開（公告）號： | CN105921854B | 公開（公告）日： | 2018-02-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 黎文航;王杰龍;王加友;王儉辛;朱杰;楊峰 | 申請（專利權(quán)）人： | 江蘇科技大學(xué) |
| 主分類號： | B23K9/095 | 分類號： | B23K9/095;B23K9/173 |
| 代理公司： | 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200 | 代理人： | 樓高潮 |
| 地址： | 212003 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 旋轉(zhuǎn) 電弧 間隙 mag 焊縫 偏差 識別 裝置 方法 | ||
1.一種旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙MAG焊焊縫偏差識別裝置，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)電弧焊炬、電弧旋轉(zhuǎn)位置傳感器、傳聲器、聲音調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、電弧旋轉(zhuǎn)位置檢測模塊、單周期電弧聲信號提取模塊、快速傅里葉變換處理模塊、單周期焊縫偏差提取模塊、多周期焊縫偏差統(tǒng)計模塊和焊縫偏差輸出，其中所述傳聲器距離電弧安置于窄間隙坡口對稱面上，依次連接聲音調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊，所述電弧旋轉(zhuǎn)位置傳感器安裝于旋轉(zhuǎn)電弧焊炬上，其輸出信號連接到數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊依次連接電弧旋轉(zhuǎn)位置檢測模塊、單周期電弧聲信號提取模塊、快速傅里葉變換處理模塊、單周期焊縫偏差提取模塊和多周期焊縫偏差統(tǒng)計模塊至輸出焊縫偏差；其中，所述電弧旋轉(zhuǎn)位置傳感器分為固定部分和移動部分，其中，固定部分固定于旋轉(zhuǎn)電弧焊炬的固定部分，移動部分固定于旋轉(zhuǎn)電弧焊炬的旋轉(zhuǎn)部分，當(dāng)電弧旋轉(zhuǎn)位置傳感器移動部分旋轉(zhuǎn)到特定位置，即改變電弧旋轉(zhuǎn)位置傳感器固定部分的傳感輸出狀態(tài)，從而能確定電弧的旋轉(zhuǎn)位置，調(diào)整電弧旋轉(zhuǎn)位置傳感器的安裝，使得電弧旋轉(zhuǎn)到熔池前方時，輸出脈沖信號；所述電弧旋轉(zhuǎn)位置傳感器的固定部分為凹槽式光電開關(guān)，所述電弧旋轉(zhuǎn)位置傳感器的移動部分為邊緣處帶有一個缺口的碼盤；所述的電弧旋轉(zhuǎn)位置檢測模塊用于對數(shù)據(jù)采集過程所獲取的電弧旋轉(zhuǎn)位置傳感器信號數(shù)據(jù)進行處理；所述傳聲器距離電弧的距離為200～500mm。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙MAG焊焊縫偏差識別裝置的識別方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)設(shè)定電弧聲音傳感采樣率，其范圍為電弧旋轉(zhuǎn)頻率k乘以200～10000；
(2)設(shè)定電弧旋轉(zhuǎn)位置傳感采樣率，其值大于電弧旋轉(zhuǎn)頻率k乘以200；
(3)為了避免電弧不穩(wěn)定對電弧聲信號采集的干擾，在窄間隙MAG焊起弧后2～5s，啟動電弧聲信號數(shù)據(jù)采集；
(4)對數(shù)據(jù)采集模塊采集的信號，利用電弧旋轉(zhuǎn)位置傳感器獲得一個電弧旋轉(zhuǎn)周期的電弧聲信號數(shù)據(jù)；
(5)利用“單周期電弧聲信號提取模塊”對步驟(4)所獲得的一個電弧旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)的電弧聲信號提取電弧旋轉(zhuǎn)到熔池左側(cè)、后方、右側(cè)位置附近的電弧聲信號，分別為SL、SB、SR；
(6)利用“快速傅里葉變換處理模塊”對步驟(5)所得SL、SB、SR進行處理，得到相應(yīng)的電弧聲信號功率譜密度PL、PB、PR；
(7)檢測步驟(6)中獲得的PL、PB、PR在特征頻率附近的能量峰值A(chǔ)L、AR、AB；
(8)計算AL與AB的比值RL，即RL＝AL/AB；
(9)計算AR與AB的比值RR，即RR＝AR/AB；
(10)計算RL與RR的比值R，即R＝RL/RR；
(11)將R與不同焊縫偏差下的R閾值范圍進行比較，把最匹配的閾值所對應(yīng)的焊縫偏差作為當(dāng)前電弧旋轉(zhuǎn)周期的焊縫偏差；
(12)計算最近連續(xù)的m個電弧旋轉(zhuǎn)周期的焊縫偏差的平均值，或?qū)⑺鼈兣判蛉∑渲兄底鳛樽罱K的焊縫偏差值輸出，以提高算法的準(zhǔn)確性和抗干擾能力，m取值為(n×k/10)的值取整數(shù)，其中n為1～3之間的數(shù)，k為電弧旋轉(zhuǎn)頻率，若取整后m值為0則設(shè)定m的值為1；
(13)當(dāng)有中止命令，即結(jié)束，當(dāng)沒有中止命令，即跳到步驟(4)繼續(xù)運行。
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