本文關(guān)鍵詞：雙探頭渦流傳感器焊縫跟蹤系統(tǒng)的研究

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【摘要】：隨著社會現(xiàn)代化的發(fā)展,焊接自動化和智能化已經(jīng)成為現(xiàn)代化發(fā)展的必然要求,其中焊縫自動跟蹤是關(guān)鍵問題。而傳感器技術(shù)是實現(xiàn)焊縫跟蹤的核心問題之一。本文設(shè)計一種彌補(bǔ)傳統(tǒng)渦流傳感器缺點的雙探頭渦流傳感器,這種傳感器能同時檢測高度和面積的變化,并將兩者的影響分離開來。本文將此傳感器與焊縫跟蹤技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)了薄板窄間隙對接和搭接的焊縫跟蹤,并可以克服錯邊問題。同時設(shè)計阻抗歸一化法,消除焊接母材對渦流傳感器輸出的影響,為異種材料焊接的焊縫跟蹤提供新方法。首先根據(jù)傳統(tǒng)渦流傳感器的優(yōu)缺點提出一種雙探頭渦流傳感器,分析傳感器的檢測原理,通過分析得到渦流傳感器線圈阻抗計算公式和其影響因素,并初步研究了它們之間的影響關(guān)系,分析了雙探頭渦流傳感器如何同時對距離和面積變化進(jìn)行檢測并提取信號。根據(jù)渦流傳感器特性分析和線圈阻抗公式可知,焊接母材的電性能和磁性能對渦流傳感器的輸出有較大影響,并驗證了這一影響,這種影響限制了渦流傳感器的應(yīng)用,特別是在自動焊縫跟蹤領(lǐng)域的應(yīng)用,難以利用渦流傳感器來實現(xiàn)不同電性能和磁性能材料之間焊接的自動跟蹤。為解決這一問題提出阻抗歸一化法來消除材料電性能和磁性能對渦流傳感器的影響,擴(kuò)大渦流傳感器的應(yīng)用,為異種材料焊接的自動跟蹤提供方法。由渦流傳感器焊縫跟蹤系統(tǒng)可知,影響傳感器輸出信號的主要有兩個因素,高度和面積。通過BBD試驗設(shè)計分析實驗數(shù)據(jù)模型,驗證了兩因素的顯著性,傳統(tǒng)渦流傳感器不能同時檢測到兩個因素引起的信號變化,需要引入雙探頭渦流傳感器。再通過響應(yīng)面法分析,得到響應(yīng)曲面,擬合響應(yīng)曲面得到響應(yīng)方程,為同時檢測兩個變量的變化,進(jìn)行變量分離,來實現(xiàn)雙探頭渦流傳感器焊縫跟蹤。最后對介紹了雙探頭渦流傳感器焊縫跟蹤系統(tǒng)的跟蹤控制方法,對系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計,并將理論分析用于實際焊縫跟蹤實驗,實驗結(jié)果表明該系統(tǒng)可以較好的實現(xiàn)焊縫跟蹤。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG409

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1270503