基于双层光电传感系统的YAG激光焊接质量检测

为了实时监测激光焊接质量,设计了一套双层光电传感系统,系统能实时采集焊接实验中金属蒸汽及熔池两焊区的光辐射信号。信号经过PIN光电传感器转换成电压信号被数据采集卡采集保存。利用Matlab软件对采集数据进行频域分析。实验分析发现,金属蒸汽和熔池的光辐射有相似的频谱特征,频谱线波动程度与焊缝质量有明显关系。结果表明,该检测系统能有效实时监测焊接状态、识别焊接缺陷。

激光焊离焦量对底部驼峰的影响

针对激光焊接过程中容易存在底部驼峰缺陷的问题,文中设计了以离焦量为单一变量的多组SUS 304不锈钢钢板的焊接试验,结合现象、检测信号、机理,对底部驼峰缺陷产生的原因进行深入研究,探明其与能量集中吸收区域的关系,并试图找到抑制底部驼峰的合理工艺参数。结果表明,底部驼峰的产生与小孔内能量集中吸收区域有关,而随着焦点位置下降,能量集中吸收区域呈现先下移后上移的变化规律,底部驼峰趋势先减弱后增强,故合理选取离焦量可有效抑制底部驼峰的产生;另外,在底部驼峰趋势突变现象的研究中,发现激光深熔焊接过程中普遍存在着能量集中吸收区域下移的规律,这为后续激光焊接状态实时监控提供了依据。

9自由度爬行焊接机器人控制系统

为解决大型曲面焊接作业场景中自动化焊接程度低,以及现有爬行焊接机器人自由度低导致的灵活性差等问题,设计一款9自由度爬行焊接机器人控制系统。首先,介绍9自由度爬行焊接机器人控制系统组成、系统框架和软硬件功能;然后,通过曲线焊缝跟踪实验和爬行焊接实验,证明该机器人控制系统具备立面焊接的作业能力以及曲线焊接的适应能力。