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天津工业大学学报2025年第05期:基于外加磁场偏摆TIG电弧实现焊缝的跟踪控制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:岳建锋;陈豪杰;邢恩成;周浩;黄军芬;

单位:天津工业大学天津市现代机电装备技术重点实验室;北京石油化工学院机械工程学院;

摘要:针对在非熔化极惰性气体保护电弧焊(TIG)过程中由于钨极与工件的距离短,摆动焊接时钨针与工件易发生干涉碰撞导致钨针受损的问题,通过外加横向交变磁场作用于TIG电弧,使电弧发生柔性偏摆,实现焊枪中心偏差信号提取;通过扩展卡尔曼滤波算法完成TIG焊弧压信号的良好去噪,通过去噪后的弧压信号可获得焊缝坡口的位置特征信息;利用弧压信号的左右区间积分差值法,建立焊枪位置偏差数学模型;利用模糊自整定PID控制算法实现TIG焊接过程中焊枪的稳定纠偏和抗干扰能力。结果表明:本文方法可以对焊缝偏差准确地识别与补偿,TIG焊接效率与焊缝跟踪精度明显提升,最大误差控制在0.25 mm以内。

关键词:非熔化极惰性气体保护电弧焊(TIG);;弧焊跟踪;;横向磁场;;信号滤波

基金资助:国家自然科学基金项目(U1733125);; 光机电装备技术北京市重点实验室开放项目(BIPT-OMET-2022-01)