隨著“中國制造2025”的提出,現代工業(yè)進入信息化、智能化生產,焊接技術作為制造業(yè)的重要組成部分,在航天航空、汽車和高鐵等重要領域占據著不可替代的地位。傳統(tǒng)的焊接技術無法滿足現代高質量、精細化的生產需求,難以實現焊接過程智能化控制,對焊接過程監(jiān)控、焊接質量評價和焊接工藝參數的管理提出了新的需求。本文基于EtherCAT搭建了焊接過程數據采集分析系統(tǒng),實現了弧焊焊接過程數據的實時采集、可視化與在線分析。為保證對焊接過程實現實時監(jiān)控,優(yōu)化焊接工藝參數,提高焊接質量,根據生產現場和數據采集分析的需求,構建了實時采集系統(tǒng)層次構架模型,搭建了以傳感器、倍福模擬量輸入端子和嵌入式控制器等為主體硬件的弧焊過程數據采集設備平臺,實現了焊接過程工藝參數和焊槍位姿的實時采集與傳輸,具有數據采集快、全局性強、分辨率高和抗干擾能力強等優(yōu)勢。搭建了焊接過程中焊接電弧和熔池形狀視頻采集系統(tǒng),采用微波無線系統(tǒng)和雙向遠程無線開關實現了遠程視頻無線傳輸和無線控制,用以對電弧、熔池、焊道、焊縫進行實時監(jiān)測。開發(fā)了焊接數據顯示分析軟件,集成數據采集、可視化與分析等功能,實現了對焊接過程中電壓電流等工藝參數的數據重繪、濾波、...

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 課題研究現狀
        1.2.1 基于PC和數據采集卡的弧焊數據監(jiān)測
        1.2.2 基于外部總線分布式弧焊數據監(jiān)測
        1.2.3 弧焊質量分析
    1.3 本課題研究目標及內容
第2章 系統(tǒng)總體設計
    2.1 系統(tǒng)層次架構模型
    2.2 系統(tǒng)總體方案設計
    2.3 硬件總體設計
    2.4 軟件總體設計
    2.5 本章小結
第3章 系統(tǒng)硬件設計
    3.1 嵌入式控制器 CX8090
    3.2 模擬量輸入端子模塊
    3.3 傳感器的選擇
        3.3.1 電壓傳感器的選擇
        3.3.2 電流傳感器的選擇
        3.3.3 流量計的選擇
    3.4 傳感器標定
    3.5 本章小結
第4章 視頻采集設計
    4.1 圖像采集模塊
        4.1.1 技術方案及應用目標
        4.1.2 焊接過程觀察的難點
        4.1.3 電弧視頻采集系統(tǒng)的應用及實驗研究
    4.2 MC500S系統(tǒng)
        4.2.1 攝像頭
        4.2.2 明場暗場及參數調節(jié)
    4.3 無線傳輸設計
        4.3.1 傳輸方案設計
        4.3.2 微波無線傳輸裝置
    4.4 無線急停系統(tǒng)設計
        4.4.1 工作模式
        4.4.2 功能實現
    4.5 本章小結
第5章 系統(tǒng)軟件設計
    5.1 軟件開發(fā)環(huán)境
    5.2 軟件通訊
        5.2.1 ADS通訊
        5.2.2 SQL Server與 TwinCAT Database Server通訊
    5.3 TwinCAT PLC程序設計
    5.4 數據庫設計
    5.5 手工焊接空間角度和速度采集
        5.5.1 Leap Motion
        5.5.2 模型介紹
        5.5.3 C#和Leap Motion
    5.6 系統(tǒng)主要功能實現
        5.6.1 登錄模塊
        5.6.2 用戶管理模塊
        5.6.3 任務管理模塊
    5.7 本章小結
第6章 數據信號分析
    6.1 數字濾波器設計
        6.1.1 FIR濾波器
        6.1.2 IIR濾波器
        6.1.3 自適應濾波器
    6.2 數據重繪
    6.3 特征值分析
    6.4 統(tǒng)計分析
    6.5 UI相圖分析
    6.6 頻域分析快速傅里葉變換
    6.7 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：3743703