【摘要】：隨著熔化極惰性氣體保護(hù)焊(MIG)成為企業(yè)生產(chǎn)常用的焊接方法之一,MIG焊數(shù)字焊機(jī)也逐漸應(yīng)用于焊接車間。優(yōu)質(zhì)的焊接工藝是保障焊接接頭質(zhì)量的前提,同時(shí)焊接過程工藝參數(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)是焊接生產(chǎn)質(zhì)量管理的有效手段。本文根據(jù)企業(yè)實(shí)際需求,針對(duì)MIG焊數(shù)字焊機(jī),設(shè)計(jì)并開發(fā)了基于以太網(wǎng)的MIG焊工藝設(shè)計(jì)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。首先,本文根據(jù)企業(yè)可以提供的技術(shù)資料進(jìn)行系統(tǒng)需求分析,確定了系統(tǒng)編程工具、應(yīng)用模式和開發(fā)手段,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)整體架構(gòu),同時(shí)規(guī)劃了系統(tǒng)焊接工藝設(shè)計(jì)、焊接監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)庫及知識(shí)庫管理和用戶管理四大功能模塊。其次,本文根據(jù)MIG焊工藝設(shè)計(jì)和數(shù)字焊機(jī)自身的特點(diǎn),將系統(tǒng)知識(shí)分為基礎(chǔ)類、規(guī)則類和焊機(jī)專用類,并分別制定知識(shí)獲取方法、知識(shí)表示方式以及知識(shí)維護(hù)算法;根據(jù)焊接工藝設(shè)計(jì)與焊機(jī)下發(fā)工藝的求解過程,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)推理方法和推理控制策略,輔以工藝評(píng)定必要性判斷算法,完成了焊接工藝設(shè)計(jì)推理流程及轉(zhuǎn)化為下發(fā)焊機(jī)工藝的推理流程。再次,根據(jù)以太網(wǎng)應(yīng)用層協(xié)議,運(yùn)用Flash socket技術(shù)實(shí)現(xiàn)即時(shí)通訊,并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示為動(dòng)態(tài)曲線,同時(shí)與工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)交互,實(shí)現(xiàn)參數(shù)超閾值報(bào)警和焊機(jī)故障報(bào)警;在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則下,重點(diǎn)設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)快捷查詢、導(dǎo)出Excel和波形回放功能,初步設(shè)計(jì)了歷史數(shù)據(jù)抽樣存儲(chǔ)法。最后,以保證系統(tǒng)友好操作性為目標(biāo),設(shè)計(jì)并開發(fā)了系統(tǒng)焊接工藝設(shè)計(jì)、焊接監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)庫及知識(shí)庫管理和用戶管理四大功能模塊的人機(jī)交互界面,同時(shí)建立了完善的用戶-角色-權(quán)限三層結(jié)構(gòu)的管理機(jī)制,以保障系統(tǒng)的安全性和知識(shí)數(shù)據(jù)的完整性與可靠性。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG444.74
【圖文】：

圖 1.1 焊接工藝設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)分類.2.1 針對(duì)材料的工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)英國南安普頓大學(xué)[8]采用Visual Basic編程語言設(shè)計(jì)并研發(fā)了一個(gè)適用于鋁合金材料的平接工藝選擇系統(tǒng)，主要考慮厚度范圍2.54cm以下鋁合金材料特性，選擇合適的焊接工藝參數(shù)京航空航天大學(xué)的萬麗雯等人[9]采用ASP.NET框架研制了針對(duì)鈦合金材料的焊接工藝設(shè)計(jì)，將鈦合金材料知識(shí)進(jìn)行分類整理，輔以合理的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建鈦合金焊接工藝設(shè)計(jì)知，并且設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)闹R(shí)表示方法，完成鈦合金焊接工藝設(shè)計(jì)。天津大學(xué)的王桂川等人[10]研一款針對(duì)低合金鋼的焊接工藝設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)低合金鋼焊接方法、焊接接頭、焊絲、焊接工藝規(guī)范參數(shù)等自動(dòng)設(shè)計(jì)，輸出焊接工藝指導(dǎo)書和焊接工藝評(píng)定報(bào)告，利用Microsccess數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工藝文件快捷查詢和數(shù)據(jù)管理。尼日利亞聯(lián)邦大學(xué)的Adefemideyemi Adekunle[11]等人開發(fā)了應(yīng)用于輕合金的焊接工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，采用基于規(guī)方法，保證焊接過程的每一步都采用適當(dāng)?shù)姆椒�，�?shí)現(xiàn)了焊接工藝輔助設(shè)計(jì)的目標(biāo)，同時(shí)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該軟件能夠有效的設(shè)計(jì)中的完美材料組合和各種輕合金的焊接性評(píng)價(jià)。

實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互和多數(shù)儀器功能。通過I/O(input/output，輸入/輸出)接口設(shè)備完成信號(hào)采集，并運(yùn)用編程技術(shù)完成對(duì)信號(hào)的分析與處理，通過系統(tǒng)高效的計(jì)算能力與卓越的圖形顯示功能，實(shí)現(xiàn)了儀器分析與顯示功能的模擬，基于軟件的虛擬儀器結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。圖 1.2 基于軟件的虛擬儀器結(jié)構(gòu)山東大學(xué)的陳茂愛等人[39]，運(yùn)用LabView技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)GMAW-P焊接信號(hào)采集和分析，采用第三方硬件實(shí)時(shí)采集熔滴過渡照片和焊接數(shù)據(jù)信號(hào)，并可顯示焊接過程中的電流電壓波形，從而針對(duì)脈沖電源基值時(shí)間、基值電流、頻率等參數(shù)進(jìn)行在線分析，焊接電流、電壓波形信號(hào)和用高速攝影系統(tǒng)拍攝的焊接電弧信號(hào)照片三者同步在LabView的界面上顯示，從而擺脫了對(duì)單一電信號(hào)的分析，使得對(duì)焊接質(zhì)量的分析具有較大的準(zhǔn)確性。以上描述可以看出，焊接實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)取得了不小的進(jìn)展，但仍存在各種問題等待突

圖 2.1 企業(yè)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖議棧各不相同的操作系統(tǒng)與硬件設(shè)備結(jié)構(gòu)之間相互連接的網(wǎng)絡(luò)用的傳輸、交換語言，也就是說，為實(shí)現(xiàn)焊接實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳范。對(duì)比常用的 ISO(International Organization for Standa TCP/IP 五層模型，以太網(wǎng)整體采用的協(xié)議結(jié)構(gòu)內(nèi)容如圖

【參考文獻(xiàn)】

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4 賈曉U

本文編號(hào)：2779791