本发明涉及埋弧焊焊剂流量自适应控制领域，是一种基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制方法。
背景技术：
1、埋弧焊是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，广泛应用于压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中。在埋弧焊过程中，焊剂流量大小对焊缝质量有着至关重要的影响，焊剂覆盖不充分会造成电弧外露并卷入空气而造成气孔，焊剂覆盖过多会造成焊剂浪费，合适的焊剂流量有利于维持电弧稳定以及形成美观焊缝，同时节约成本。但是，目前尚没有一种能够实现埋弧焊焊剂流量自适应控制的方法，针对这个难题，本发明公开了一种基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制的方法。
技术实现思路
1、基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制方法，用于在埋弧焊焊接过程中，控制焊剂流量，提高焊接质量与效率，降低成本，其特征在于：所述的基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制方法是由基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制系统组成的；所述的基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制系统是由焊丝盘、送丝机构、埋弧焊焊枪、夹持装置、电弧信号采集系统、埋弧焊焊剂流量自适应控制器以及扫描线激光系统组成的；所述的焊丝盘用于存放、保护焊丝；所述的送丝机构用于传递焊丝进行焊接；所述的埋弧焊焊枪用于传输焊接电流、传递焊丝进行焊接；所述的夹持装置用于将埋弧焊焊剂流量自适应控制器固定在焊枪上；所述的电弧信号采集系统用于采集焊接过程中的电弧电压信号；所述的埋弧焊焊剂流量自适应控制器在焊接过程中用于识别当前焊剂厚度状态、实时添加焊剂并自适应控制焊剂漏斗中的焊剂流量；所述的扫描线激光系统，用于获取焊缝坡口焊剂表面高度。基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制系统原理图如图1所示。
2、所述的基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制方法，其特征在于：利用基于电弧传感的埋弧焊焊剂理论厚度计算方法计算焊接过程中所需焊剂的理论厚度；所述的基于电弧传感的埋弧焊焊剂理论厚度计算方法是通过检测焊接电压u实现的，相应的电弧弧长l＝f(u)，其中f为电弧弧长与电弧电压之间的函数模型，设置一个关系变量m，则此时所需的焊剂理论厚度h＝l+m。
3、所述的基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制方法，其特征在于；利用基于扫描线激光的埋弧焊焊剂实际厚度实时检测方法实时检测焊剂实际厚度；所述的基于扫描线激光的埋弧焊焊剂实际厚度实时检测方法是在焊接过程中利用前后两个扫描激光扫描焊接前后焊缝坡口表面形状，并获取坡口中心点高度hl与hs，则焊剂实际厚度hr＝hs-hl。
4、所述的基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制方法，其特征在于：利用埋弧焊焊剂流量控制方法焊剂流量；所述的埋弧焊焊剂流量控制方法包括焊剂厚度状态识别方法以及焊剂流量自适应控制方法；所述的焊剂厚度状态识别方法是通过计算理论厚度与实际厚度偏差值δh＝h-hr并与偏差阈值a比较来实现的，若-a≤δh≤a，则认为不存在偏差；若δh>a，则认为理论厚度超出实际厚度，焊剂流量应减小；若δh<-a，则认为实际厚度超出理论厚度，焊剂流量应加大；焊剂流量自适应控制方法是通过实时计算实际焊剂厚度与理论焊剂厚度之差的变化偏差，以及判断当前焊剂厚度状态来实现焊剂流量自适应控制的。埋弧焊焊缝焊剂厚度示意图如图3所示。焊剂厚度状态识别流程如图4所示。焊剂流量自适应控制方法流程如图5所示。
5、发明的有益效果
6、本发明涉及一种基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制方法。利用基于电弧传感的埋弧焊焊剂理论厚度计算方法计算焊接过程中所需焊剂的理论厚度；利用基于扫描线激光的埋弧焊焊剂实际厚度实时检测方法实时检测焊剂实际厚度；利用埋弧焊焊剂流量控制方法控制焊剂流量。本发明克服了目前在埋弧焊焊剂流量难以实现自适应控制的难题。
1.基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制方法，用于在埋弧焊焊接过程中，控制焊剂流量，其特征在于：所述的基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制方法是由基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制系统组成的；所述的基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制系统是由焊丝盘、送丝机构、埋弧焊焊枪、夹持装置、电弧信号采集系统、埋弧焊焊剂流量自适应控制器以及扫描线激光系统组成的；所述的夹持装置用于将埋弧焊焊剂流量自适应控制器固定在焊枪上；所述的电弧信号采集系统用于采集焊接过程中的电弧电压信号；所述的埋弧焊焊剂流量自适应控制器在焊接过程中用于识别当前焊剂厚度状态、实时添加焊剂并自适应控制焊剂漏斗中的焊剂流量；所述的扫描线激光系统，用于获取焊缝坡口焊剂表面高度。
2.根据权利要求1所述的基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制方法，其特征在于：利用基于电弧传感的埋弧焊焊剂理论厚度计算方法计算焊接过程中所需焊剂的理论厚度；所述的基于电弧传感的埋弧焊焊剂理论厚度计算方法是通过检测焊接电压u实现的，相应的电弧弧长l＝f(u)，其中f为电弧弧长与电弧电压之间的函数模型，设置一个关系变量m，则此时所需的焊剂理论厚度h＝l+m。
3.根据权利要求1所述的基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制方法，其特征在于：利用基于扫描线激光的埋弧焊焊剂实际厚度实时检测方法实时检测焊剂实际厚度。
4.根据权利要求1所述的基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制方法，其特征在于：所述的基于扫描线激光的埋弧焊焊剂实际厚度实时检测方法是在焊接过程中，位于焊接方向前方的扫描线激光系统扫描未加焊剂的焊缝坡口表面形状，获取坡口中心点高度hl；位于焊接方向后方的扫描线激光系统扫描添加焊剂后的焊缝坡口表面形状，获取坡口中心点高度hs；则焊剂实际厚度hr＝hs-hl。
5.根据权利要求1所述的基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制方法，其特征在于：利用埋弧焊焊剂流量控制方法控制焊剂流量；所述的埋弧焊焊剂流量控制方法包括焊剂厚度状态识别方法以及焊剂流量自适应控制方法。
6.根据权利要求1所述的基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制方法，其特征在于：所述的焊剂厚度状态识别方法是通过实时计算实际焊剂厚度与理论焊剂厚度之间偏差δh并与预设的偏差阈值a相比较来实现的；所述的焊剂厚度状态包括三种，分别为理论厚度超出实际厚度、最佳焊剂厚度、实际厚度超出理论厚度；所述的理论厚度超出实际厚度为焊剂厚度偏差δh＞a；所述的最佳焊剂厚度为焊剂厚度偏差处于预设偏差阈值之内，即-a≤δh≤a；所述的实际厚度超出理论厚度为焊剂厚度偏差δh＜-a。
7.根据权利要求1所述的基于电弧传感的埋弧焊焊剂流量自适应控制方法，其特征在于：所述的焊剂流量自适应控制方法是通过实时计算实际焊剂厚度与理论焊剂厚度之差的变化偏差，以及判断当前焊剂厚度状态来实现焊剂流量自适应控制的。
