机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪

焊接结构中，角焊缝是常见的焊缝之一，在造船业，有80％的焊缝是角焊缝。本文以高速旋转扫描焊炬为传感器，弧焊机器人为控制对象，重点解决针对角焊缝的信息处理与纠偏，建立以单片机为控制器核心的软硬件纠偏系统，并实现与机器人的集成，以提高机器人的智能化水平，实现焊接自动化的低成本化。 本文对于目前应用于角焊缝跟踪的传感器、信息处理技术、自动控制技术等都作了简要的概述。然后采用80C196KC单片机实现旋转电弧传感的电流信号的采集，处理、焊缝识别、纠偏控制等，采用频谱法识别焊缝偏差，对于高低和左右方向均采用模糊控制算法进行焊缝跟踪。 对旋转焊炬的转速采用了模拟和数字两种方式实现PWM调速，并能检测速度。对电流信号的预处理，采用3圈平均滤波和中值滤波方法相结合的方案，以有效消除噪声干扰。 分析了角焊缝焊接时熔敷铁水对电流信号的影响并提出处理方法，对采集的电流信号通过加权数组的方法来消除其影响。实验结果表明，利用加权数组不仅能准确地跟踪焊缝，而且熔池形状也较平滑，焊接过程中基本解决了熔敷铁水的影响，证实了该方法的有效性。

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