水下焊接机器人智能潜水送丝系统的研制*
2014-08-16王振民冯锐杰冯允樑黄石生
华南理工大学学报(自然科学版) 2014年11期
王振民 冯锐杰 冯允樑 黄石生
(华南理工大学 机械与汽车工程学院,广东 广州 510640)
近年来,海洋工程、核电工程以及船舶工业等的高速发展,对水下自动化焊接技术(尤其是水下焊接机器人技术)提出了迫切需求.水下焊接存在较大的复杂性和不确定性,为获得优良的水下焊接效果,除了要有高质量的水下机器人焊接专用电源,专用的潜水送丝系统也至关重要.
与地面上使用的常规送丝系统相比,潜水送丝系统不仅要具有足够小的体积以利于密封防水,还要能在足够宽的送丝调速范围内确保送丝的稳定性和均匀性;尤其需要注意的是,由于水下焊接的速度普遍比陆上焊接的慢,潜水送丝系统必须具有优异的低速送丝性能,并可对水下焊接的高速动态变化过程做出实时、准确的响应[1-2].此外,为了保证水下焊接工作的连续性,还需要对焊丝的消耗情况进行实时监测[3].目前,市面上销售的送丝机体积一般都比较大,难以实时监测焊丝的消耗情况,而且多为模拟控制型送丝机,控制的精确性和柔性欠佳,难以满足水下焊接机器人优质、高效焊接的需求.
针对上述问题,文中充分利用数字信号控制器(DSC)级ARM 嵌入式微处理器的优异运算性能、高功能集成度和实时性,结合电涡流式接近开关对焊丝的涡流检测特性,采用体积小、运行平稳、能实现无级调速的直流印刷电机,设计了一种低成本、高稳定性、全数字化控制的智能潜水送……
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