首页 理论教育电弧传感器的焊缝跟踪原理及工作特点

电弧传感器的焊缝跟踪原理及工作特点

【摘要】:图5-2-15 电弧传感器的检测原理在V形坡口对接焊时,利用焊枪作横向摆动,由左右两边伸出长度的变化情况,可以求出焊缝左右和高低的跟踪信号。旋转电弧传感器的工作原理与摆动电弧传感器的工作原理基本相同,由于旋转机构容易实现较高速度的旋转运动,所以旋转电弧传感器的频率可以达到10~100Hz。电弧传感器焊缝跟踪的特点如下:1)电弧自身就是传感器,使得焊枪结构简单紧凑,焊接可达性好。

在开坡口和角焊缝等情况下,通过摆动或旋转电弧所引起电弧电流或电压的变化,就可以得到电弧中心是否偏离焊缝中心线的信息。在等速送丝恒压外特性的MIG/MAG/CO2气体保护焊中,通过检测电弧电流的变化来获得偏离信号,在陡降外特性的TIG焊等工艺系统中,则是检测电弧电压的变化。也可通过检测焊接电流、电弧电压和焊接速度来计算焊枪的高度。电弧传感器的检测原理如图5-2-15所示。

978-7-111-46212-5-Part05-62.jpg

图5-2-15 电弧传感器的检测原理

在V形坡口对接焊时,利用焊枪作横向摆动,由左右两边伸出长度的变化情况,可以求出焊缝左右和高低的跟踪信号。图5-2-16所示为焊枪对中情况示意图,在焊枪与坡口中心对中时,焊枪摆到左右两边的伸出长度相等,则IL=IR;当焊枪偏左时,则ILIR;当焊枪偏右时,则ILIR。利用ILIR之和可判断焊枪的高低位置,若IL+IR=IGIG为给定值),焊枪位置适中;如果IL+IRIG,焊枪位置偏低;如果IL+IRIG,焊枪位置偏高。

978-7-111-46212-5-Part05-63.jpg

图5-2-16 焊枪对中情况示意图

a)偏左 b)对中 c)偏右

摆动扫描电弧传感器的横向摆动是靠机械机构来实现的,摆动频率受到机械机构的限制,一般都在10Hz以下,摆动幅度为2~10mm。旋转电弧传感器的工作原理与摆动电弧传感器的工作原理基本相同,由于旋转机构容易实现较高速度的旋转运动,所以旋转电弧传感器的频率可以达到10~100Hz。

电弧传感器焊缝跟踪的特点如下:

1)电弧自身就是传感器,使得焊枪结构简单紧凑,焊接可达性好。

2)电弧偏差信息获取速度快,可进行实时焊缝跟踪控制。

3)不受弧光、电弧热、磁场、飞溅、变形等因素的干扰。

4)可适应的焊接接头有V形坡口焊缝、角焊缝、船形焊缝、搭接焊缝等,跟踪精度为0.2~1mm。