基于正交试验旋转电弧传感器焊缝跟踪工艺参数的优化
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面成 形 得 分 区 间 。 据 焊 缝 正 面 成 形 ， 焊 缝 成 形 根 将 好 坏 划 分 为 ４个 得 分 区 间 ， 表 ３所 示 。 如
表 ３ 正 交 试 验 焊 缝 成 形 评 分 原 则
上 述 条 件 为 试 验 的 固 定 条 件 ， 变 条 件 为 旋 转 可 频 率 ＿ 焊 炬 旋 转 半 径 ｒ焊 炬 高 度 和 焊 接 电 流 ， 厂 、 、 。 在 其 他 条 件 确 定 且 不 变 的情 况 １ ， ３选 用 不 ３的 ｌ ２ ３ 下 通 过 １ ２ 同 ２ 旋 转 频 率 、 炬 旋 转 半 径 、 炬 高 度 和 焊 接 电 流 进 焊 焊 行试 板 的焊 接 ， 据 试样 的焊 缝成 形 、 接 电流信 根 焊
特 征 和 焊 接 质 量 的 影 响 ， 而 确 定 电 弧 传 感 焊 缝 跟 从
踪 时 的最 优 焊 接 参 数 。
１ 正 交试 验 方 案 设 计
１１ 试 验 条件 和 参 数 ．
试板 母材 是 Ｑ ３ ２ ５钢 板 ， 板 尺寸 为 ３ ０ｍｍ 试 ０ ｘ
８ ０ｍｍ￣ ２ｍｍ； 接 Ｖ 型 坡 口 ， 口 角 度 ９ 。 焊 接 １ 对 坡 ０；
电流信 号 基 本 符合 理 论 电信 号
（） 拉 强 度 ３抗
观 察 焊 缝 成 形 质 量 和 焊 接 电 流 信 号 特 征 可 以 评 判 焊 接 质 量 的 优 劣 ， 打 分 的 方 法 有 一 定 的人 为 但
号和力 学试验结 果选用较 优的Ｔ艺 参数 。 加 加 Ｏ ５ Ｏ ５ Ｏ Ｏ Ｏ
１ ． 因素 水 平表 和 试 验 方 案 ２
Ｏ ５
根 据 以 往 的 经 验 ， 验 选 用 旋 转 电 弧 传 感 器 的 试 旋 转 频 率 、 炬 旋 转 半 径 、 炬 高 度 和 焊 接 电流 四 焊 焊 （ 焊接 电流信号特 征 。 ２ ）
． ．
旋转频 率 旋转半径 焊炬蔼 ； 帮啜 麓ｌ ｌ １
一 ！ 一 ．
一 ． ． 设 计 是 一 种 安 排 多 因 素 试 验 、 求 最 优 水 平 组 寻 合 的 高 效 率 试 验 设 计 方 法 ， 以采 用 正 交 试 验 来 研 所 究 各 影 响 因 素 对 机 器 人 焊 接 的 焊 缝 成 形 、 流 信 号 电
研与 计 究 设
雹焊梭
第０ ４卷
表 ２ 基 于 旋 转 电弧 传 感器 焊 接 的正 交试 验 方 案
方 法 、 差 分 析 方 法 、 归 分 析 方 法 等 对 试 验 结 果 方 回
进 行 分 析 ， 出 有 价 值 的 结 论 旋 转 电 弧 传 感 器 焊 得 ］ 。 接 过 程 与 普 通 焊 接 是 不 同 的 ， 且 焊 接 时 受 多 因素 而 相 互 作 用 影 响 ， 进 行 全 面 试 验 ， 试 验 的 规 模 很 若 则 大 ， 往 因 为 试 验 条 件 的 限 制 而 难 于 实 施 ， 正 交 往 而
．
一
．
．
２ ． ００ ２ ． ２５ ２ ５０
３０ ２ ３０ ４ ３ ０ ６
堡 ： ｉ ．皇 堡！堕量一． ．
Ｉ 电流 信 号 不符 合 理论 电流 信 号
Ⅱ
电流 信 号少 部 分 符 合理 论 电 流信 号
根据 上述 因素水 平 表 ， 用正 交 表 Ｉ（４ 选 Ｊ３） ９ 设计
１３ 评 价 指 标 ．
（） 缝 成 形 质 量 。 １ 焊
方 法 为 Ｆ Ａ 药 芯 焊 １ 熔 ３ 极４ 体 保 护７ ） ９丝 Ｃ Ｗ（ 丝 ２ 化 气 ５ ６ 焊 ８， 焊
直 径 １ ｒｎ 焊接 电压 ３．Ｖ， 接 速 度 １ ｍ ｓ ．ａ ， ６ ｉ ８ 焊 ５ ０ｍ ／。 焊接 时 ， 电机 顺 时 针 旋 转 ， 炬 与焊 缝 左 偏 １ ｍ 来 焊 ｍ
所示 。
表 ４ 正 交 试 验 信 号 特 征 评 分 原 则
素水 平 表
水平 臻 因素Ｉ
一 — 一
１ ２ ３ １ ４ ２ Ｏ ２ ６
因素Ｉ Ｉ
．
１ ２ ３
因素Ⅲ
ｉ 因素Ⅳ
＿。 ｊ 旋转频率 蠢 旋转半径 焊炬高度 焊接电流
表 １ 基 于 旋 转 电弧 传 感 器 焊 接试 验 的 四 个 主 要 参 数 的 因
电流信 号受到 各种高 频噪声 、 池 振荡 、 滴飞 溅 、 熔 熔 熔 滴过渡和断弧等影 响 ， 以 ｌ 故 ０圈 内信 号 与理 论 电 流 信 号 比较 划 分 ４个 不 同 的 得 分 区 间 ， 体 如 表 ４ 具
实 验 方 案 ， 进 行 九 组 试 验 ， 组 试 验 做 两 次 ， 合 共 每 综
两 次 试 验 评 定 焊 接 质 量 ， 果 两 次 试 验 效 果 相 差 很 如 大 ， 进 行 第 三 次 试 验 来 保 证 试 验 结 果 ， 交 试 验 则 正
Ⅲ
Ⅳ
电流信号大部分符合理论电流信号
焊 缝成形 质量好 坏关 系到焊 件的质 量好坏 ， 会 影 响焊件的使用性能 。 焊缝 必 须 保 证 形 状 均 匀 稳 定 、
成 形 连 续 。 验 中 通 过 对 焊 缝 表 面 成 形 的 连 续 性 和 试
测试 电流信号特征 。
加 加 加
堆 高 、 宽 的 稳 定 性 进 行 评 价 来 划 分 不 同 的 焊 缝 表 熔
个 因 素 作 为 机 器 人 焊 接 的试 验 因 素 ， 因 素 均 取 三 各
加∞∞∞幻蚰 导∞ 加 姗姗啪姗 ￣ ｛ 姗曩
电弧传感 方法是 利用焊 接 电流作 为传感信 息 ，
信 息 的好 坏 是 跟 踪 质 量 的 关 键 问 题 。 际 焊 接 时 ， 实
个水 平 ， 因素 水 平 如 表 １ 示 。 所
表 ３ 正 交 试 验 焊 缝 成 形 评 分 原 则
上 述 条 件 为 试 验 的 固 定 条 件 ， 变 条 件 为 旋 转 可 频 率 ＿ 焊 炬 旋 转 半 径 ｒ焊 炬 高 度 和 焊 接 电 流 ， 厂 、 、 。 在 其 他 条 件 确 定 且 不 变 的情 况 １ ， ３选 用 不 ３的 ｌ ２ ３ 下 通 过 １ ２ 同 ２ 旋 转 频 率 、 炬 旋 转 半 径 、 炬 高 度 和 焊 接 电 流 进 焊 焊 行试 板 的焊 接 ， 据 试样 的焊 缝成 形 、 接 电流信 根 焊
特 征 和 焊 接 质 量 的 影 响 ， 而 确 定 电 弧 传 感 焊 缝 跟 从
踪 时 的最 优 焊 接 参 数 。
１ 正 交试 验 方 案 设 计
１１ 试 验 条件 和 参 数 ．
试板 母材 是 Ｑ ３ ２ ５钢 板 ， 板 尺寸 为 ３ ０ｍｍ 试 ０ ｘ
８ ０ｍｍ￣ ２ｍｍ； 接 Ｖ 型 坡 口 ， 口 角 度 ９ 。 焊 接 １ 对 坡 ０；
电流信 号 基 本 符合 理 论 电信 号
（） 拉 强 度 ３抗
观 察 焊 缝 成 形 质 量 和 焊 接 电 流 信 号 特 征 可 以 评 判 焊 接 质 量 的 优 劣 ， 打 分 的 方 法 有 一 定 的人 为 但
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１ ． 因素 水 平表 和 试 验 方 案 ２
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根 据 以 往 的 经 验 ， 验 选 用 旋 转 电 弧 传 感 器 的 试 旋 转 频 率 、 炬 旋 转 半 径 、 炬 高 度 和 焊 接 电流 四 焊 焊 （ 焊接 电流信号特 征 。 ２ ）
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研与 计 究 设
雹焊梭
第０ ４卷
表 ２ 基 于 旋 转 电弧 传 感器 焊 接 的正 交试 验 方 案
方 法 、 差 分 析 方 法 、 归 分 析 方 法 等 对 试 验 结 果 方 回
进 行 分 析 ， 出 有 价 值 的 结 论 旋 转 电 弧 传 感 器 焊 得 ］ 。 接 过 程 与 普 通 焊 接 是 不 同 的 ， 且 焊 接 时 受 多 因素 而 相 互 作 用 影 响 ， 进 行 全 面 试 验 ， 试 验 的 规 模 很 若 则 大 ， 往 因 为 试 验 条 件 的 限 制 而 难 于 实 施 ， 正 交 往 而
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根据 上述 因素水 平 表 ， 用正 交 表 Ｉ（４ 选 Ｊ３） ９ 设计
１３ 评 价 指 标 ．
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方 法 为 Ｆ Ａ 药 芯 焊 １ 熔 ３ 极４ 体 保 护７ ） ９丝 Ｃ Ｗ（ 丝 ２ 化 气 ５ ６ 焊 ８， 焊
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表 ４ 正 交 试 验 信 号 特 征 评 分 原 则
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水平 臻 因素Ｉ
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表 １ 基 于 旋 转 电弧 传 感 器 焊 接试 验 的 四 个 主 要 参 数 的 因
电流信 号受到 各种高 频噪声 、 池 振荡 、 滴飞 溅 、 熔 熔 熔 滴过渡和断弧等影 响 ， 以 ｌ 故 ０圈 内信 号 与理 论 电 流 信 号 比较 划 分 ４个 不 同 的 得 分 区 间 ， 体 如 表 ４ 具
实 验 方 案 ， 进 行 九 组 试 验 ， 组 试 验 做 两 次 ， 合 共 每 综
两 次 试 验 评 定 焊 接 质 量 ， 果 两 次 试 验 效 果 相 差 很 如 大 ， 进 行 第 三 次 试 验 来 保 证 试 验 结 果 ， 交 试 验 则 正
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电流信号大部分符合理论电流信号
焊 缝成形 质量好 坏关 系到焊 件的质 量好坏 ， 会 影 响焊件的使用性能 。 焊缝 必 须 保 证 形 状 均 匀 稳 定 、
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电弧传感 方法是 利用焊 接 电流作 为传感信 息 ，
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