[发明专利]一种窄间隙P-GMAW电弧传感焊缝跟踪方法

权利要求书

1.一种窄间隙P-GMAW电弧传感焊缝跟踪方法，其特征在于：包括以下步骤：

以下步骤适用于坡口角度小于10°的窄间隙焊接，

(1)工艺参数设置：选择焊机P-GMAW模式，设置摆幅的工艺参数以保证侧壁熔合；

(2)启动焊接系统，焊枪开始摆动、焊机起弧，通过电流传感器根据采样频率采样电流值；

(3)从经过均值滤波后的电流信号中提取每一个脉冲周期的峰值电流；

(4)计算焊枪在左右极限位置远离侧壁时的峰值电流变化率，分为以下几步：

①分别计算焊枪摆动到左极限位置、从左极限位置摆动到中心位置的脉冲峰值电流I_L、I_O1；记录从左极限位置到摆动中心位置的脉冲周期个数N_L；

②计算从左极限位置摆动到中心位置时的脉冲峰值电流变化率k_L，计算公式为k_L＝(I_L-I_O1)/N_L；

③分别计算焊枪摆动到右极限位置、从右极限位置摆动到中心位置的脉冲峰值电流I_R、I_O2；记录从右极限位置到摆动中心位置的脉冲周期个数N_R；

④计算从右极限位置摆动到中心位置时的脉冲峰值电流变化率k_R，计算公式为k_R＝(I_R-I_O2)/N_R；

(5)计算焊枪偏差量dev＝k(k_L-k_R)，k为脉冲峰值电流变化率差值与焊枪偏差量的线性比；

(6)将求得的焊枪偏差量dev发送给焊枪摆动纠偏控制系统，控制焊枪纠偏，实现焊缝跟踪控制；

在步骤(1)中，所述摆幅根据窄间隙坡口宽度设置，焊丝与左右两侧壁各保留1mm；焊接电流为120A～150A；在步骤(2)中，所述电流传感器为霍尔电流传感器，并通过AD7606进行采样；在步骤(3)中，为了能够按脉冲周期把连续的采样点区分开，采用的方法是：当连续三次采样得到的电流值超过400A时认为一个脉冲周期开始，当连续三次采样得到的电流值小于400A时认为脉冲阶段结束，当再次连续采样三次的电流值超过400A时认为第一个脉冲周期结束，第二个脉冲周期开始；在步骤(6)中，所述焊枪摆动纠偏控制系统包括DSP控制器、步进电机和滚珠丝杠，步进电机按照设定摆动频率驱动焊枪往复摆动，当焊枪摆动纠偏控制系统接收到偏差值后，控制步进电机调整焊枪摆动中心，实现左右方向焊缝跟踪控制。