定义:对于电弧焊用的传感器,目前还没有明确的定义。一般认为:检测工件接头的位置。坡口的形状、有无障碍物和定位等构件状态及检测焊丝伸出长度,电弧和熔池状况,焊道外观等焊接固有特性和状态并将检测的结果转换为电信号的装置,都可以称为电弧焊传感器。 在电弧焊中,焊接传感器按照使用目的,可分为三类: 第一类传感器:主要用于检测构件位置。坡口位置或焊缝中心线位置以达到焊缝位置自动跟踪的目的,简称为焊缝位置自动跟踪传感器.它约占焊接传感器使用总量的80%.因此本节对传感器概况的介绍主要是对焊缝位置自动跟踪传感器而言. 第二类传感器:主要是在焊接过程中用以自动检测焊接条件(例如坡口尺寸等)以实时自动控制焊接工艺参数来适应每一时刻的焊接状况,称为焊接条件实时跟踪传感器.
第三类传感器:可同时完成上述两项功能,它也仅占焊接传感器使用总量的10%. 焊缝自动跟踪传感器系统 焊缝自动跟踪传感器系统由传感器、信号处理器和伺服装置三部分组成。 1.
传感器检测到的信息,经处理后最终用于推动伺服装置以便对焊接位置进行适时调整,实现焊接过程的自动跟踪。 从传感器系统的结构来看,它是以电弧(焊炬)相对于焊缝(坡口)中心位置的偏差作为被调量。以焊炬位移量作为操作量的闭环控制系统。当电弧相对于焊缝中心位置发生偏差时,传感器能自动检测出这一偏差,输出信号,实时地调整焊炬运动,使之准确地与焊缝对中. 实际生产中经常要求同时进行焊炬左右位置和高低位置的自动跟踪。这种双向焊缝跟踪系统更具有实用价值。
2.信号处理器对传送来的电信号进行处理,包括去除噪声干扰,将调制信号解调、放大及运算,最后经功率放大部分输出驱动信号给伺服装置。 3.伺服装置是一个小型的电动伺服控制系统,它一般采用伺服电机、步进电机等。 机械传感器的跟踪原理 机械传感器是一种接触式传感器。它以导杆或导轮在焊炬前方探测焊缝的位置。它分为机械式和机械电子式两种。前者是靠焊缝形状对导杆(轮)的强制力来导向,后者是当焊炬与焊缝中心线发生偏离时,导杆经电子装置发出信号(它能表示偏离的大小与方向)再控制驱动装置使焊炬及传感器恢复正确位置,此时传感器输出信号为零,实现自动跟踪。
机械传感器的特点及应用范围 机械式传感器比较便宜,适用于各种焊接力法和各种金属材料的焊接场合,但由于它是靠导杆(轮)与工件的接触来导向,故运行时容易失去跟踪点(因坡口或缝隙的加工装配不均匀性引起),为避免此情况,往往要限制焊接速度不能太快,此外,导杆(轮)的磨损也要影响传感器的精度。由于机械传感器结构简单,维护方便,不怕电弧的磁。光、烟尘、飞溅等干扰,故巳应用于生产实际。
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