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本文针对制造业信息化的需求,研发了一套焊接车间工艺物联网络系统,能在线传感MIG、TIG、搅拌摩擦焊等焊接过程信息,解决了焊接过程在线远程检测难题,降低了人力成本,为焊接质量采集与预测提供了有效的技术手段。 利用霍尔传感器传感电流和电压信号,设计了信号调理电路,包括信号放大、滤波等部分,能传感0-500A交、直流信号和0-50V电压信号;提出了采用接近开关传感传动齿轮信号、检测焊接速度的方法,可传感的最大焊速达到350cm/min,误差小于3%;采用工业CCD传感熔池视觉图像信息,研制了转动、平移等方向可人工调整的夹具装置,实现了机器人高速运动状态下可靠的视觉传感。 设计了焊接车间级物联网络系统,包括双丝焊、MIG/MAG焊、双面双弧TIG焊、CMT焊等多台弧焊装备工艺参数传感采集系统;还包括二套CMT熔池和FSW搅拌过程视觉传感系统;研究了TIG焊高频引弧器对物联网络的干扰影响因素,研发了TIG工艺参数传感防护装置。优化了现场网络信号线的布局分配,解决了现场高频干扰难题。实现了电流、电压、熔池视觉、过程视觉的在线可靠传感传输。 分析研究了焊接工艺参数和视觉图像传感的特征,采用TCP/IP协议,实现了现场采集端与远程客户端的传输与通讯,能完成工艺参数、熔池和焊接过程视觉信息的传输。局域网条件下,传输数据最大延迟在500ms左右。 该套物联网络系统已在泰州南京理工大学研究院完成全部调试工作,系统运行情况良好,可完成远程在线监测现场焊机运行中的电流、电压、熔池视觉以及过程视觉。