物联网-智慧传输-基于电弧传感的窄坡口管道焊接焊缝跟踪技术研究.pdf

【物联网-智慧传输】在现代工业生产中，物联网技术与智慧传输的应用日益广泛，尤其是在复杂的管道焊接领域。本文重点探讨了一项创新技术——基于电弧传感的窄坡口管道焊接焊缝跟踪技术，该技术对于提升海底管道铺设的效率和质量具有重要意义。 【窄坡口管道焊接】窄坡口管道焊接是一种高效且节省材料的焊接方式，但其陡峭的坡口侧壁和全位置焊接需求给焊接工艺带来了挑战。传统的焊缝跟踪技术在窄坡口条件下难以实现稳定和精确的跟踪，因此需要开发新的方法来克服这一难题。 【电弧传感技术】电弧传感技术是利用电弧与工件间的相互作用来感知焊缝位置的方法，它在全位置焊接中具有较高的精度和适应性。在窄坡口管道焊接中，电弧传感面临着小电流熔滴过渡、陡峭侧壁和多变工艺参数等复杂情况，导致跟踪难度增大。 【研究内容】研究者首先通过摆动电弧传感，建立了一套试验系统，分析了焊枪摆动频率对电弧传感信号敏感度的影响，以及不同侧壁距离下熔滴特性和焊接电信号的稳定性。接着，他们深入研究了窄坡口电弧传感的机制，建立了涵盖多种熔滴过渡状态的电弧传感数值模型，并结合焊炬摆动模型进行仿真。 【信号处理】为了去除电弧传感信号中的噪声，研究采用了Coiflet小波进行滤波处理，从而获取更稳定的电弧偏差信号。此外，通过分析熔化极气体保护焊接的电弧信号，研究提出了区间积分偏差提取算法，并结合带死区的PI D控制策略，实现了基于LabVIEW的焊缝跟踪算法程序，提高了系统的稳定性。 【应用前景】这些研究成果为海底管道铺设焊接机器人的智能化发展奠定了坚实基础，有助于提升国内在此领域的研究水平，从而提高深水管道铺设的效率和安全性。 总结来说，本文详细阐述了基于电弧传感的窄坡口管道焊接焊缝跟踪技术的研究进展，包括系统设计、电弧传感机制、信号处理以及控制策略等多个方面，展示了物联网技术如何通过智慧传输优化复杂工程中的关键工艺过程。这一研究不仅对焊接自动化有重大意义，也为未来物联网在更多工业场景中的应用提供了宝贵的经验和技术支持。