[发明专利]一种旋转电弧式自适应复杂曲面堆焊方法

说明书

本发明公开了一种旋转电弧式自适应复杂曲面堆焊方法，它主要解决曲面堆焊中获取数据不精准，自动化质量不高的问题。其技术方案要点是：将旋转电弧传感技术与复杂曲面堆焊方法相结合，利用堆焊坡口识别传感器对坡口形貌进行采样，该传感器由信号采集装置、堆焊坡口识别控制器、不规则坡口自适应调节器组成；其中识别控制器预处理采样数据，采用动态增益积分法分析各采样数据得出复杂坡口两侧尺寸偏移变化量，采用对比自学习算法并结合旋转电弧焊接静态模型公式得到在焊炬轴线方向上的偏移量；同时自适应调节器结合复函数补偿模型分析的反馈信号，计算得到电弧旋转速度控制模型，实时调整电弧扫描有效范围以保证旋转电弧在复杂曲面上的自适应性。

技术领域

本发明属于焊接自动化领域，是一种旋转电弧式自适应复杂曲面堆焊方法。

背景技术

焊接技术在工业生产制造中非常重要，而其中的堆焊技术作为材料表面改性的一种经济而快速的工艺方法，越来越广泛地应用于各个工业部门零件的制造修复中。我国现阶段堆焊技术的自动化水平不高，常用的堆焊生产方法以手工焊接为主，而自动化堆焊中常常因为复杂曲面堆焊层形貌复杂，坡口尺寸不规整，导致焊接电弧难以及时准确地扫描到有效范围，需要人工的参与调试才能保证复杂曲面自动堆焊工作的进行。为解决当下复杂曲面堆焊中存在的上述问题，提出一种旋转电弧式自适应复杂曲面堆焊方法，该发明旨在通过对复杂曲面堆焊过程做出实时检测并自适应调节旋转电弧扫描范围，保证旋转电弧采样数据质量精准，确保堆焊过程的高效自动化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转式自适应复杂曲面堆焊方法，该方法旨在解决曲面堆焊自动化中坡口形状复杂导致电弧扫描有效范围难以调整以及仅能实现在规整坡口上的堆焊自动化及其精确性和稳定性不高的问题，为此在现有的电弧传感技术的基础上，通过外加堆焊坡口识别控制器和不规则堆焊坡口自适应控制调节器，结合动态增益函数积分法和复函数补偿模型，提出了一种旋转电弧式自适应复杂曲面堆焊方法。其技术方案是：将旋转电弧传感与复杂曲面堆焊相结合，利用堆焊坡口识别传感器对坡口形貌进行数据采样，该传感器由旋转电弧信号采集装置、不规则坡口自适应调节器、堆焊坡口识别控制器组成；堆焊坡口识别控制器对堆焊坡口形貌进行数据采样和信号预处理，采用动态增益积分法计算分析各采样数据得出复杂坡口两侧尺寸偏移变化量，采用对比自学习算法并结合旋转电弧焊接静态模型公式得到在焊炬轴线方向上的高度偏移量；同时，不规则堆焊坡口自适应调节器结合复函数补偿模型分析的反馈信号，计算旋转电弧调节幅度，并实时调整电弧扫描有效范围。