精細(xì)的焊接技術(shù)能提高傳感器的效能

作為一種高精度的檢測(cè)儀器，對(duì)軍事、航空、航天等領(lǐng)域的應(yīng)用提出了嚴(yán)格的要求，產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的試驗(yàn)。感應(yīng)器制作是高科技產(chǎn)品的具體應(yīng)用與體現(xiàn)。一種感應(yīng)器是否具有較高的技術(shù)附加值，取決于其所含的技術(shù)含量和加工工藝是否高。

有些傳感器由于其應(yīng)用環(huán)境需要金屬封裝的情況，一般都采用焊接密封，如壓力傳感器、力傳感器、霍爾傳感器、光電傳感器、感應(yīng)器等，這種感應(yīng)器內(nèi)裝有感應(yīng)器和集成電路，能使其與外界隔離，并具有耐壓、密封的要求。另外對(duì)焊接強(qiáng)度及漏氣率要求較高，對(duì)焊接質(zhì)量要求較高，且焊接時(shí)要求變形小，不會(huì)損傷內(nèi)部元件及微電路?，F(xiàn)在的傳感器密封焊接有電阻、鎢極氬弧焊、等離子弧焊、電子束和激光焊。

我們所說(shuō)的焊縫跟蹤，就是以焊炬為受控對(duì)象，弧光對(duì)焊縫中心的偏移作為被調(diào)量，通過(guò)視覺(jué)傳感、接觸感測(cè)、超聲傳感、電弧傳感等多種傳感測(cè)量方法，控制焊炬使它在整個(gè)焊接過(guò)程中始終與焊縫對(duì)應(yīng)。在該檢測(cè)器中，通過(guò)觸頭在坡口上滾動(dòng)或滑動(dòng)，將焊槍與焊縫的位置偏差反映到檢測(cè)器內(nèi)，利用檢測(cè)器上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)判斷偏差極性，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，不受電弧煙塵、飛濺等影響，但不同型式需要不同探針，磨損大，容易變形，點(diǎn)固點(diǎn)障礙難以克服。超聲探測(cè)是一種利用超聲在金屬內(nèi)部傳播時(shí)，通過(guò)界面產(chǎn)生發(fā)射原理而制成的一種較先進(jìn)的焊縫跟蹤傳感器，應(yīng)用于跟蹤系統(tǒng)，具有很好的實(shí)時(shí)性。但由于傳感器要緊貼工件，不可避免地受到焊接方法、工件尺寸等方面的限制。此外還需考慮外部振動(dòng)、傳輸時(shí)間等因素，金屬表面狀態(tài)要求較高，其適用范圍也有限。它具有提供信息豐富、靈敏度高、測(cè)量精度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)、不接觸工件等優(yōu)點(diǎn)。但其運(yùn)算復(fù)雜，速度慢。

隨著感測(cè)技術(shù)的發(fā)展，焊縫跟蹤也引入了弧傳感技術(shù)，其作為一種實(shí)時(shí)傳感裝置，與其他類型的傳感器相比，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、響應(yīng)速度快，是焊接傳感器發(fā)展的一個(gè)重要方向，它有著強(qiáng)大的生命力和應(yīng)用前景，一方面主要用于弧焊機(jī)器人，另一種則主要用于十字滑塊的自動(dòng)焊接。本論文分別對(duì)焊接跟蹤系統(tǒng)電弧傳感技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)及控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀作一介紹，并在此基礎(chǔ)上，提出了一套比較先進(jìn)的焊縫跟蹤系統(tǒng)的實(shí)施方案，以供參考。

焊焊是一種集光、電、熱、力于一體的加工工藝，焊接過(guò)程所產(chǎn)生的熱量將使焊接工件產(chǎn)生較大的熱變形，從而導(dǎo)致焊接位置偏差。為解決這一問(wèn)題，目前主要有兩種方法，一種是用夾具定位，普通夾具不能滿足要求，為了保證精度，必須使用更精確的夾具。第二，利用合適的傳感器對(duì)焊縫進(jìn)行跟蹤，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，跟蹤比使用精密夾具更經(jīng)濟(jì)。

作為一種實(shí)時(shí)傳感器件，此傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，已成為焊接傳感器的一個(gè)重要發(fā)展方向，并具有強(qiáng)大的生命力和應(yīng)用前景。其用途主要有二：一是主要用于弧焊機(jī)器人，二是多用于交叉滑板自動(dòng)焊接。未來(lái)需要重點(diǎn)研究電弧傳感器的三維信息提取及其焊接工藝性能。為了獲得令人滿意的焊縫，焊槍位置應(yīng)隨焊縫調(diào)整，以獲得滿意的焊縫。為了方便弧焊機(jī)在全位置焊接時(shí)姿態(tài)調(diào)節(jié)，目前的電弧傳感器只能獲取上下、左右二維信息，還需要對(duì)前后信息進(jìn)行深入研究。在焊接技術(shù)人員的努力下，其智能跟蹤能力將進(jìn)一步增強(qiáng)。

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