[發明專利]一種旋轉電弧式自適應復雜曲面堆焊方法

有效

• 申請號: 201811078562.2
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109226936B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 洪波;陳實;李鵬;屈原緣;譚熾泉
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/127;B23K9/12
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本發明公開了一種旋轉電弧式自適應復雜曲面堆焊方法，它主要解決曲面堆焊中獲取數據不精準，自動化質量不高的問題。其技術方案要點是：將旋轉電弧傳感技術與復雜曲面堆焊方法相結合，利用堆焊坡口識別傳感器對坡口形貌進行采樣，該傳感器由信號采集裝置、堆焊坡口識別控制器、不規則坡口自適應調節器組成；其中識別控制器預處理采樣數據，采用動態增益積分法分析各采樣數據得出復雜坡口兩側尺寸偏移變化量，采用對比自學習算法并結合旋轉電弧焊接靜態模型公式得到在焊炬軸線方向上的偏移量；同時自適應調節器結合復函數補償模型分析的反饋信號，計算得到電弧旋轉速度控制模型，實時調整電弧掃描有效范圍以保證旋轉電弧在復雜曲面上的自適應性。

技術領域

本發明屬于焊接自動化領域，是一種旋轉電弧式自適應復雜曲面堆焊方法。

背景技術

焊接技術在工業生產制造中非常重要，而其中的堆焊技術作為材料表面改性的一種經濟而快速的工藝方法，越來越廣泛地應用于各個工業部門零件的制造修復中。我國現階段堆焊技術的自動化水平不高，常用的堆焊生產方法以手工焊接為主，而自動化堆焊中常常因為復雜曲面堆焊層形貌復雜，坡口尺寸不規整，導致焊接電弧難以及時準確地掃描到有效范圍，需要人工的參與調試才能保證復雜曲面自動堆焊工作的進行。為解決當下復雜曲面堆焊中存在的上述問題，提出一種旋轉電弧式自適應復雜曲面堆焊方法，該發明旨在通過對復雜曲面堆焊過程做出實時檢測并自適應調節旋轉電弧掃描范圍，保證旋轉電弧采樣數據質量精準，確保堆焊過程的高效自動化。

發明內容

本發明的目的在于提供一種旋轉式自適應復雜曲面堆焊方法，該方法旨在解決曲面堆焊自動化中坡口形狀復雜導致電弧掃描有效范圍難以調整以及僅能實現在規整坡口上的堆焊自動化及其精確性和穩定性不高的問題，為此在現有的電弧傳感技術的基礎上，通過外加堆焊坡口識別控制器和不規則堆焊坡口自適應控制調節器，結合動態增益函數積分法和復函數補償模型，提出了一種旋轉電弧式自適應復雜曲面堆焊方法。其技術方案是：將旋轉電弧傳感與復雜曲面堆焊相結合，利用堆焊坡口識別傳感器對坡口形貌進行數據采樣，該傳感器由旋轉電弧信號采集裝置、不規則坡口自適應調節器、堆焊坡口識別控制器組成；堆焊坡口識別控制器對堆焊坡口形貌進行數據采樣和信號預處理，采用動態增益積分法計算分析各采樣數據得出復雜坡口兩側尺寸偏移變化量，采用對比自學習算法并結合旋轉電弧焊接靜態模型公式得到在焊炬軸線方向上的高度偏移量；同時，不規則堆焊坡口自適應調節器結合復函數補償模型分析的反饋信號，計算旋轉電弧調節幅度，并實時調整電弧掃描有效范圍。