在传感器检测高度（传感器距离工件表面）距离一定的情况下，利用扫描过程中相邻两点信号大小的差值，消除工件表面反光性能的影响，传感器在坡口上方扫描一次得到的信号最小值（此时Ｉｆ）最小）与对接间隙宽度成线性关系。因而该传感器不仅可以检测窄间隙对接宽度，同时还能实现激光焊接过程中的焊缝跟踪。传感器检测对接间隙宽度及其误差数据如表Ｉ所示。
表１传感器检测计算值及其误差
宴际０ｌ０２０３０４０．５
宽度ｍｍｍｍｎｕｎｍｍｒ衄１
最小３９２１６３８０３９３６０７８
信号ＶＶＶ
计算００９４２０ｔ８１２０．３２６１．
宽度ｍｍ［Ｔｒｉｌｌｎ∞
误差０００５８０＇叭８８
３．４７０６３．４Ｊ１８
ｐ。Ｉ，
０４２７５０４７ｔＯ
一０．０２７５０．０２９０
２．送丝控制系统
在本套系统中，送丝控制系统采用８０５１单片机控制，单片机与计算机之间采用ＲＳ：Ｚ３２串口通讯。单片机通过接收计算机串口送来的根据对接问隙宽度计算的送丝速度，经由Ｄ／Ａ芯片向送丝机构的电机驱动电路送出控制信号，从而控制送丝速度。在送丝机构的从动轮上安装光电编码盘，实时检测送丝速度并反馈至单片机，从而实现送丝速度的全闭环控制，完全避免了送丝轮打滑、送丝阻力不均匀引起的送丝速度的波动，满足填丝激光焊对送丝高稳定性的要求。送丝控制系统原理如图５所示，
图５送丝系统原理图
３．系统程序设计
在整套系统中，程序设计包括中央控制计算机的程宁设计以及送丝系统的单片机程序设计。中央控制计算机的程序设计主要完成坡口检测信号的数据处理计算，得出对接间隙宽度值，同时计算出所需的送丝速度，编写串口通讯程序将速度值送至送丝系统的单片机，送丝系统单片机程序通过中断方式接收上位机的送丝速度值，同时编写Ｉ／Ｏ接口程序接收编码盘的数据，反馈控制送丝速度。
图６固定送丝速度下的变对接间隙宽度焊缝截面
实验结果
ＰＲＣ３．０ＫＷ激光器，焊接功率使用２ＫＷ，焊接速度０．８ｍ／ｒａｉｎ，２ｍｍ厚低碳钢板对接，焊丝直径０．７ｍｍ，送丝角度４５度，前向送丝，焊接长度１６０ｒａｍ，对接间隙宽度从０．１ｍｍ线性变化到０．５ｍｍ。两组实验进行对比：固定送丝速度和动态控制送丝速度。其中动态控制送丝速度指根据传感器检测到的对接间隙宽度计算
图７动态控制送丝速度下的变坡口间隙焊缝截面圈
一２０１—
填丝激光焊对接间隙宽度检测传感器与送丝系统的研究
作者：刘春， 杨文广， 陈武柱， 张旭东
作者单位：清华大学机械工程系,100084
刊名：
应用激光
英文刊名：APPLIED LASER
年，卷(期)：2002,22(2)
被引用次数：1次
参考文献(3条)
1.文晓江激光-PSD传感器在焊缝跟踪中的应用[期刊论文]-传感器技术 2001(05)
2.Z Sun;Kuo J查看详情 1999
3.U.Dilthey查看详情 1995
引证文献(1条)
1.刘必利.谢颂京.姚建华激光焊接技术应用及其发展趋势[期刊论文]-激光与光电子学进展 2005(9)本文链接：https://www.doczj.com/doc/cc12718886.html,/Periodical_yyjg200202031.aspx