焊接技術是用焊接材料在高溫或高壓下將兩種或兩種以上的母材連接成一個整體的操作方法。 以下是為大家整理的關于手工焊接技術論文的文章9篇 ,歡迎品鑒!

第1篇: 手工焊接技術論文
摘要:科學技術的不斷發展推動著機械加工業的不斷發展,各種各樣的元器件逐漸涌現,使得手工焊接的工藝質量有很大的提升,但也面臨著種種的考驗,提高手工焊接的質量和成效都是十分迫切的,這需要技術的支持和操作人員的規范操作來共同促進,使手工焊接的質量得以提升。
關鍵詞:機械加工;手工焊接;質量控制
前言
手工焊接具有很強的實踐操作性,而在當前電子元器件不斷發展與更新換代的基礎上,手工焊接難度也直線上升。本文主要探討了手工焊接焊點常見缺陷與質量控制策略,希望有所貢獻。
1手工焊接技術流程
在手工焊接技術中,焊接技術主要流程通常分為:
1.1準備階段
工作人員需結合實際需求對各種材料與工具進行準備,第一時間對焊件表面的氧化層與雜質進行清除,在科學清洗烙鐵頭后在進行通電加熱處理。
1.2加熱階段
通過科學的方法將焊盤、被焊引線以及烙鐵頭進行連接,保證其具有較為均勻的受熱情況。其中烙鐵頭斜面通常需要與焊接具有較強良好的接觸,保證兩者之間為面接觸狀態,不能出現點接觸狀態,在這種形態不可對烙鐵頭進行隨意的移動以及施加相應的壓力。
1.3送焊錫絲
逐步加熱焊盤以及被焊引線,達到焊接溫度時即可將焊錫絲送至被焊部位,使之熔化后將引線連接部位與整個焊盤潤濕。應沿著烙鐵對稱側將焊錫加入焊盤以及接觸引線。操作過程中可通過電烙鐵將焊盤與引線交叉部位的錫后撤一點,或者確保引線和電烙鐵之間保持一定夾角,確保整個焊盤得到有效潤濕。
1.4撤除焊錫絲
焊料熔入后將焊錫絲迅速移除。倘若焊錫大量堆積則會導致內部缺陷隱患被掩蓋,或影響焊點強度;充填焊錫量過少則會影響焊點機械強度。
1.5電烙鐵撤除
當焊點位置被焊錫絲均勻完整的濕潤后就可將電烙鐵進行撤除,其中電烙鐵撤離的方向、時機以及速度等對于焊點的質量有著較為直接的影響。在撤離期間應嚴格遵守先慢后快的焊接準則,在回收后第一時間撤離電烙鐵,避免拉尖現象的出現。同時焊錫堆積情況與撤離方向有著直接聯系,通常需要與軸向具有45°夾角進行撤離。在焊錫凝固前不能進行振動以及對焊件進行移動,防止冷焊問題的發生。
2焊接操作技巧
第一,在烙鐵頭長期使用中要保持其自身潔凈,防止接觸雜質而產生氧化反應;第二,在加熱時要對接觸面進行掌控,使其能夠均勻受熱;第三,使用完烙鐵時,要及時將烙鐵拿開,拿開時應保持其軸向45°;第四,在焊料達成固定形狀之前,要保持焊件不動;第五,焊錫的用量要根據情況選取不能過多或過少,若過多會導致焊錫剩余焊點堆積,過少會導致焊點得不到充分的包裹;第六,在對助焊劑的使用時要對其保持適量適中的原則,否則會造成焊點周圍雜質過多,清洗難度大,助焊劑過量使用還會導致電路接觸不良;第七,不要使用烙鐵頭對工具進行運載,這樣會使相關工具在烙鐵頭的高溫下熔化,造成工具的耗損,此外還會對焊點造成不良的影響。
3手工焊接焊點常見缺陷與質量控制策略
3.1焊點過高
焊料供給量過多、撤離電烙鐵時角度不合理往往會導致焊點過高現象,具體表現為焊錫過多、焊料堆積較高,容易產生包藏缺陷,且對焊點外觀產生不良影響。因此焊接人員應合理控制焊料供給量,撤離電烙鐵時應注意角度不宜太高。
3.2焊料過少
過短的焊接送錫時間會導致焊料過少現象,此種情況下焊點體積相對較小,而且焊料尚未形成平滑過渡面,導致焊點機械強度不足。焊接人員應合理控制焊料供給時間,并保障焊料供給量。另外,在進行焊接之前一定要保證焊物的可焊性,這將直接關系到焊接質量。由此可見,在進行焊接之前一定要對所有工具進行檢查,尤其是焊件的焊盤是否受到污染,如果發現污染要及時對其進行處理,使其保持潔凈的狀態。
3.3黑色界限以及凹陷
此種缺陷下,焊點外觀特征表現為焊錫和銅箔以及元器件引線之間黑色界限較為明顯,情況嚴重者甚至與焊盤彼此脫離;焊料以及焊件結合部位發生凹陷,可能導致虛焊。出現此種缺陷的原因在于未妥善清潔引線或者焊盤,導致焊錫浸潤不良。解決方法:將元器件引線以及印制板徹底清理干凈;合理選擇焊接材料,同時操作人員應正確掌握焊接技巧與方法。
3.4不對稱問題
不對稱缺陷焊點外觀主要表現為焊錫未浸滿焊盤,導致焊點強度不足。出現此種缺陷的原因在于未徹底清潔焊盤或者焊接加熱不足導致焊料缺乏良好的流動性。解決方法:焊接前應清理焊盤,并合理選擇焊接材料,注意控制焊接時間。
3.5傾斜問題
焊點傾斜時印制板面和引線之間彼此不垂直,不僅容易引起橋接短路,同時也影響焊接外觀。此種問題主要是引線裝配歪斜所致,因此操作人員應注意保持元件引腳與PCB板面保持垂直。
3.6豆腐渣現象
焊點外觀表現為豆腐渣樣,呈灰白色而無光澤,且結構較為松散,或存在裂紋,此種情況可導致焊點強度降低、虛焊以及導電性能不佳等問題。焊點豆腐渣樣外觀多為冷焊、焊接溫度不足所致,操作人員應做好質量控制工作,可在焊接時將元件妥善固定,焊點凝固前嚴禁移動元件,同時還應合理選用電烙鐵,防止此種缺陷的發生。
3.7焊料過多
焊絲撤離時間過慢則會造成焊料過多現象,導致焊點表面凸向外部,甚至與焊盤相互脫離,最終導致焊錫浪費、虛焊、包藏缺陷以及斷路等問題。對此,焊接操作人員應合理控制焊料供給時間,掌握焊料供給方法。
結論
文章主要針對手工焊接中焊點工藝及質量控制進行分析,結合當下手工焊接中焊點工藝發展現狀為依據,從焊點形成原理、手工焊接中焊點工藝流程、良好焊點形成主要因素方面進行深入研究探索,主要目的在于更好的推動手工焊接中焊點工藝的發展與進步。
參考文獻
[1]錢忠良,成平,李先軍.選擇性波峰焊接工藝優化及焊點評價[J].中國科技信息,2018(21):65-66.
[2]陰濤.對PCB雙面板手工焊接缺陷的探討[J].科技創新與應用,2018(28):114-115.
[3]葉儒玉,張鵬飛.9%Ni鋼手工焊接工藝研究[J].焊管,2018,41(03):50-52+57.
[4]陸璐.手工焊接在表面貼裝元件焊接中的技術[J].中國科技信息,2017(20):29-30.
[5]高偉娜,隋淞印,張彬彬.高壓焊點焊接可靠性研究[J].電子工藝技術,2017,38(03):148-151.
第2篇: 手工焊接技術論文
【摘 要】隨著科學技術的飛速發展,電氣工程得到不斷的更新和進步,其自動化技術不斷加強而機器人設計也在不斷的沖擊人們的生活,在機器人設計理念中加入電氣工程的自動化技術,利用其自動化技術讓機器人具有人性化特征,從而能夠具有更多人類的自動行為,從更多方面為人類提供更好的服務。
【關鍵詞】電氣工程;自動化;機器人設計
一、前言
機器人的不斷研究創造是時代經濟發展的必然,是為了滿足人們更多需要而必然要進行的一項科學研究。目前,國外很多國家在機器人設計領域已有很多成功例子,其機器人具備的技術是當前我國技術無法比擬的。但是,時下我國很多高校開展機器人設計研究以及社會上的機器人比賽活動等,讓越來越多的人對機器人設計有更多的認識,給機器人設計的不斷創新創造了一個良好的環境。電氣工程及其自動化技術能夠給機器人設計提供一個良好的技術支持。本文主要分析機器人設計中的自動化技術應用情況,旨在讓我國的機器人設計快速跟上國際先進技術,創造出具有世界領先水平的機器人。
二、機器人簡介
機器人最早出現在中國的西周穆王時期,最初形式是一個有開關能夠自動“跳舞”的木質人,后來在卡雷爾·恰佩克的科幻小說中創造了機器人這個名詞,從此一些能夠自動制定既定工作的機械設備統稱為機器人[1]。現代的機器人能夠在人類的指揮下做一些簡單工作,如對話、投籃、快跑、協助人類進行危險行為等。目前技術比較先進的國家如英國、日本、美國等在機器人的研究上取得非常大的進步,很多領域如醫學、建筑學及軍事建設等方面均使用機器人當做人類力量的延伸。通過指揮或者在機器人內部設計自動裝備,讓機器人擁有人類思維,自動進行工作。當前機器人發展甚至趨向高度的人性化,機器人不再只是由機械設備組成,有些機器人甚至有人類的模樣和思維方式,但是機器人真正能夠擁有人類相同的思維還需要很長一段時間。
三、電氣工程及其自動化概念
電器工程及其自動化是一門學科,這門學科包括多個技術領域,涉及面非常廣,從計算機、電機電子以及互聯網技術、信息控制技術,甚至還包括多種電力和機電技術結合成為一個整體的技術,這些不同領域的技術一同構成電氣工程及其自動化學科。由于是一個工程型又帶有自動化功能形式的學科,其具有的特點就包含工程中的強力學以及網絡信息中的軟件學特點,形成一種強弱結合的形式。這個學科的課程包括電氣知識和網絡信息技術知識,具體有:網絡信息技術、儀器檢測和控制技術、電子和電路技術、計算機軟硬件技術等強力學和軟件學技術相互結合的'課程形式。這個綜合性學科主要教給學生的是各種工程和電氣以及計算機方面的知識,畢業學員一般均掌握包括計算機軟硬件技術、網絡信息技術以及儀器實驗分析技術等多方面的技術,在社會工作中能夠適應多個領域的工作要求。
電氣工程及其自動化學科的最主要課程為電氣和計算機工程,因此在進行實驗和具體實踐時,這個兩門課程是最主要的測驗對象。通過設置不同等級的專業實驗教學訓練平臺,讓學生在掌握基礎的技術能力的同時根據自身的條件去挑戰更高的技術實驗。使學生除了掌握基礎的電機技術、電力電學技術以及計算機硬件技術之外還能夠掌握如線路綜合設計技術、高級計算機軟件管理技術以及CPLD技術等綜合性相對比較強的技術,在實際工作中能夠解決更多難題和滿足更多需求。
電氣工程及其自動化在社會中的使用領域主要有:水力電力領域、信息處理領域、電力線路設計領域、各種變壓器設計領域以及與人們日常生活密切相關的各種監控設備(如交通攝像監控、小區攝像監控)、機器自動化設備(例如電梯、安全門)、網絡通信設備(如電子郵件、網絡條件軟件)以及智能控制設備(如樓道聲控開關燈)等方面,這些軍事電氣工程及其自動化學科在實際的運用,具有廣泛性和多面性[2]。
四、電氣工程及其自動化在機器人設計中的運用分析
由于機器人是由多種機械部件拼接后再安裝編排程序最后實現機器裝備自動運行的,因此通過分析其主要構造能夠了解電氣工程及其自動化技術在其中的運用情況。首先,機器人是由電機和連接桿組成的,在裝置電機時根據需要裝置步行或跳躍等電機使其擁有步行和跳躍等能力,同時利用生活常見的鋁板鋁條進行構建的鏈接,將一個還不能行動的機器人做出來后再通過加入編排程序讓其自動工作或人工指揮其工作。這其中就包含電氣工程及其自動化學科中的電機電力技術、計算機指揮和控制技術以及電力線路鏈接設計等多種技術。
其次,機械人構件組裝完畢后,還需要檢測裝置保證其運行功能質量。檢測裝置是在機械人雛形形成并開始指揮其工作后對其實際的信息進行記錄,再將實際信息和機器人內部既定的信息相對比,若出現很大偏差則需要重新進行信息的設定,若偏差很小則表示機器人研究成功,可以投入使用。分析是現代先進的機器人技術發現,很多機器人能夠代替人類將損壞或質量不好的對象進行,同時立即將信息進行反饋,大幅度提高機器人工作的精確度并減少人類的工作量。
再者,機器人在組裝完成后需要通過驅動裝置對內部構件進行驅動,驅動后機器人才能給自行工作。利用計算機系統中的驅動設備在機器人中按照指定信號裝置,當信號一放出,機器人即能夠自動工作。其主要依靠電氣工程機器自動化學科中的計算機軟件系統、信號監控系統來實現機械裝置的自動位移。
最后,機器人雖然能夠根據已編排的程序自動動作,但是大多時候仍是人類進行控制,因此監控系統就顯得尤為重要。目前的監控系統主要為集中式的控制系統,也就是指需要一個中心監控裝置就可以實現對機器人的全部控制,該中心裝置一般是一臺微機[3]。該步驟需要運用到電氣工程機器自動化學科中的單片機技術,單片機本身即為一臺微機,因此將其安插在機器人結構中,只需要插入電源就可以運行,從而自如的控制機器人工作。
從以上分析內容可知,在機器人設計中加入電氣工程及其自動化專業技術能夠使機器人設計更加順利,其擁有的功能會相對比較多且符合現代的技術水平。但,同樣的,機器人設計是一個比較復雜的研究工程,其中涉及到的技術類型多樣,僅僅依靠電氣工程機器自動化專業技術根本無法滿足人類對高度人性化機器人的要求。因此,只有不斷的研究多種技術,才能使機器人真正成為人類工作和生活的好助手。
參考文獻
[1]wilson.機器人設計經驗之談[J].電子制作,2011,32(09):102-103.
[2]張靜,劉永均,李柏林.機器人系統多學科協同優化設計[J].機械設計與研究,2008,41(05):98-99.
[3]鄧鋒.采用標準關節機器人系統對飛機貨艙門結構的自動鉆鉚[J].航空制造技術,2010,36(19):210-211.
第3篇: 手工焊接技術論文
1計算機科學技術的發展現狀
眾所周知,計算機已經在人們的日常生活和工作中占據了重要的地位,最近今年計算機技術最明顯的發展就是網絡化和向各個領域的深度滲透。報紙、書刊的電子化,網絡電視的普及,計算機的視頻聊天功能,遠程教學功能以及醫學上的遠程診斷功能,網絡購物以及機票、火車票的預訂等都已深入人心,計算機技術已經成為人們日常生活和工作學習中不可或缺的一部分。隨著計算機產品走進千家萬戶,各種電子設備也通過有線或無線網絡連接起來,當今計算機科學技術的發展已經步入了互聯網時代,并且各個計算機設備互聯的帶寬也越來越高,其本身所具有的高效性、及時性和合理性的特點同樣逐步的顯現出來,人們的日常生活發生了翻天覆地的變化。隨著計算機科學技術的不斷發展,通信技術的快速進步,計算機科學開始邁入了云計算時代。
2計算機科學技術的發展趨勢
2.1生物計算機
隨著計算機技術的進步,生物技術的快速發展,一種以脫氧核糖核酸為基礎的分子生物計算機正在逐步成為現實,已經有科學家使用脫氧核糖核酸進行了簡易的數據計算和存儲操作。他們采用以蛋白質分子為基本單位構成的生物芯片作為集成電路板,該集成電路板比現有最小的最精致的電子元件結構還要小很多。因為蛋白質分子自身便具有立體的結構,所以它的集成密度要比使用軌跡制成的集成電路高約五個數量級,另外它本身就具有并行處理的能力,所以它的運算速度要比當今最先進的計算機還要快近萬倍,而能量消耗卻是普通計算機能耗的十億分之一。最大的優點就是當出現故障時,它們可以進行自我修復,與人的身體相連,由組織細胞提供所需能量,真正成為人體的一部分。
2.2光子計算機
所謂光子計算機,就是以光信號為基礎進行邏輯運算的一種未來計算機。光子計算機的主要組成部分包括激光器、集成光路和透鏡等,與普通的計算機相比,所用的電子由于不帶電荷,沒有靜止質量,所以不會受到電磁場的影響,速度更快,消耗能量更低,而計算能力與電子計算機相比有了指數倍的增長。而且光存儲的儲量是現在計算機普通存儲的幾萬倍,隨著光存儲、光集成器、光互連等技術的突破性進展,光子計算機步入人們的日常生活的道路已經不遠。
2.3量子計算機
量子計算機具有類似于人類大腦,當計算機系統的一部分出現故障時,原始數據則會自動繞過出錯的部分,繼續進行計算。量子計算機這種低功耗、高速度的優良特性,使得計算機向著更加微型化的方向發展成為可能。
3總結
計算機由最早的28噸縮小到現在的2千克,由造價進50萬美元到現在2000元的售價,從每秒5000次運算到每秒上億次運算,在這60多年里,計算機科學技術得到了高速發展。眾所周知,計算機科學技術的高速發展已經將人類文明帶入了一種新高度,現在已經給人們的日常生活和工作帶來了巨大的影響,我們有理由相信未來計算機科學技術將給人們的生活和工作帶來更大影響.
第4篇: 手工焊接技術論文
1我國計算機技術的發展現狀
計算機科學是一門匯合了計算機硬件、計算機軟件和各項科學技術的整合型學科,它對人們的日常生活起到了非常大的推動作用。針對當今各個領域的發展現狀來分析,計算機技術已經廣泛應用于學校、醫院、政府單位等不同的領域,并且在無紙化辦公和信息化辦公上面有著突出的表現作用。在日常辦公中,無紙化辦公也大大提高了人們的工作效率,無紙化辦公是計算機技術能夠有效運用的表現之一,為我國實現綠色辦公、低碳生活、創建節約型社會奠定了堅實的基礎。同時,運用計算機技術還可以有效提高工作效率,從而縮短辦公時間。在數據存儲上,不僅僅可以有效存儲及控制數據,還可以輕松導入和導出大量數據,在數據的處理上發揮了巨大的作用,為信息化辦公的飛速發展帶來卓越的效益。在計算機應用的效果上,運用計算機技術可以成功避免人工管理中出現漏洞或是易錯的問題,可以有效取替人工并提高精準度,不僅效率高準確度更高。由于計算機技術具有很高的科學性與準確性,所以在現代化的各個行業中被廣泛應用。
與此同時,我國也在不斷地培養計算機人才并給相關人才提供更多的資源條件。目前我國的計算機技術已經達到飛速發展的階段,現代化的電子科技產品不斷產生。由于傳統的計算機技術在成像及圖片分析方面發展較慢,在特殊行業運用的相對較少,所以我國重點研發在特殊領域中繪圖軟件的應用,以及企業中各個部門通過研發的軟件將行業中的圖片進行高度分析,再通過計算機技術有效處理并呈現出來,最大限度上提高了工作效率。但是,在計算機技術的飛速發展中還是有一些問題拖延了計算機應用的速度及其發展的空間,需要我們將這些問題一一解決。
2目前計算機技術存在的問題
2.1計算機的信息安全問題
網絡是相對開放的大環境,在網絡中傳輸大量數據信息很容易造成病毒或是黑客的攻擊,導致數據信息的丟失或是泄露。在網絡的監管上面,目前我國還處于比較初級的階段,沒有強有力的政策來管理這方面的問題,導致一些黑客經常為了某些目的去攻擊各大網站,盜取或破壞網絡中的數據信息,給社會和個人信息安全帶來了非常大的安全隱患。
2.2利用計算機技術產生違法行為
除了網絡信息安全問題之外,目前社會上有很多心術不正分子利用計算機技術的應用進行行騙,使人們的財產受到了嚴重的損失。例如,現在有很多的釣魚網站,一些違法分子利用這種網站來進行行騙,只要用戶在釣魚網站上輸入銀行卡號或個人的真實信息,銀行卡內的存款非常容易被他們盜取,造成金錢損失問題。目前,在我國有很多這種通過網絡被騙的例子,而且數不勝數,計算機技術的應用無法有效對抗這種網絡行騙的手段。
2.3計算機技術發展的不完善
目前我國的計算機技術還處于相對初級的發展狀況,在現代化的運用中還沒有發展成為一個更加科學更加合理的發展態勢,仍然呈現一種比較混亂的局面。除此之外,由于在計算機技術的發展中開發出很多種類的信息技術,在計算機技術的發展上不僅呈現出單一而且表現出競爭的態勢,由于現代化的需要人們受到利益的驅使,這方面的競爭已經開始從良性競爭向惡性競爭轉變,對于計算機技術的未來長期發展是非常不利的。所以我們建議計算機技術的開發人員應該有共同的開發目標,各個層面的計算機人才都統一方向,從而能夠讓計算機技術在現代化的大環境中發揮得更好。
3針對現有計算機技術問題提出的解決辦法
3.1加強監管措施
國家的相關部門應該制定監管政策,同時加大對計算機技術的監管范圍,防止一些心懷不軌的違法分子利用計算機技術對人們的財產造成傷害,以及對于特殊領域造成威脅。同時,國家的監管部門要加強懲罰的力度,對于問題較輕者可以通過思想教育工作進行開導,并確保其真心悔過以及認識到問題的嚴重性,對于嚴重造成人們財產損失的違法人員進行嚴厲的法律管理,運用法律條款來懲罰其罪行。
3.2建立健全的計算機應用系統
建立一個健全的體系對于計算機技術的科學發展以及應用非常的重要,這樣才可以更好地應用于現代化的各個領域之中。同時,確保計算機方向的人才能夠為了共同的目標方向而奮斗。在開發應用軟件的過程中,我們應該盡最大能力去阻止計算機技術在發展中出現的不良競爭情況,根據用戶的需求來開發相匹配的應用軟件,確保軟件開發的質量而不是數量。在計算機技術的現代化應用中,我們應該從大局觀考慮計算機技術的應用問題。軟件技術開發人員應該將市場調研的工作進行到底,重點研究現代化各個層面對于計算機應用的需求,因此,在計算機技術的發展過程中一定要建立更加科學更加合理的發展體系。
4結束語
雖然我國在計算機技術的應用領域發展并沒有足夠的科學化和合理化,仍然存在一些問題。但是我國的計算機技術人員正在不斷的改進與創新,努力將它的應用價值最大化。在現代化的社會中,我們應該加強對于計算機技術領域的學習和探討,從而減少各項問題的出現,以便計算機技術能夠更好地運用在現代化的社會中。
第5篇: 手工焊接技術論文
[摘要]針對航空發動機鈦合金導管TA16、TA18焊接工藝進行研究。對鈦合金導管手工氬弧焊進行了研究。
[關鍵詞]航空發動機;鈦合金導管;焊接參數
中圖分類號:TG456.7文獻標識碼:A文章編號:1009-914X(2019)04-0045-01
1前言
鈦合金具有密度小、強度高、耐腐蝕等特點,鈦合金管材作為一種新型材料,廣泛應用于航空航天領域,在航空發動機管路中鈦合金導管所占比重越來越大。另外鈦合金是一種非常活潑的金屬,在高溫下對氧、氫、氮等氣體具有極大的親和力,吸收和溶解氣體能力很強,特別是在焊接過程中,這種能力伴隨著焊接溫度的升高,表現得尤為強烈,在焊接時需要對氧、氫、氮等氣體的吸收和溶解加以控制,避免產品的報廢,這給鈦合金管焊接帶來了極大的困難。
2鈦合金導管手工氬弧焊
2.1鈦合金導管的焊接性
(1)焊接接頭的脆化
在常溫下,鈦與氧反應生成致密的氧化膜,從而使其具有較好的化學穩定性與耐腐蝕性。高溫下,特別是在焊接過程中,鈦合金與氧、氫、氮反應的速度極快,當熔池中侵入氧、氫、氮等有害氣體后,焊接接頭的塑性、韌性和表面顏色等都有明顯的變化,特別是在882℃以上時,接頭晶粒長大傾向嚴重,冷卻時形成馬氏體組織,致使接頭強度、硬度、塑性、韌性下降,過熱傾向嚴重,接頭嚴重脆化。因此,在進行鈦合金焊接時,對熔池、熔滴及高溫區,不管是正面還是反面,都應進行全面、可靠的氣體保護。
(2)氣孔
氣孔是鈦及鈦合金焊接時最常見的缺陷,主要出現在熔合線附近。氫是形成氣孔的主要原因。在焊接時,鈦吸收氫的能力很強(在高溫時更強),溶解度卻隨著溫度的下降而顯著下降,所以溶解于液態金屬中的氫往往來不及逸出就聚集于熔合線附近形成氣孔。
(3)近縫區的延時裂紋
鈦合金在焊后一段時間內.在近縫區往往容易出現裂紋(延時裂紋)。產生原因是氫由高溫熔池向低溫熱影響區擴散,隨著含氫量增加,析出的TiH2量增加,使熱影響區脆性增大,再加上析出的氫化物體積膨脹時產生的組織應力,最終導致裂紋產生。
2.2鈦合金導管的焊接要求及注意事項
(1)盡量設置專用的焊接工作間,室內嚴禁吸煙,環境保持清潔、干燥,嚴格控制空氣的對流。
(2)焊工焊接時穿潔凈的工作服,戴脫脂手套,嚴禁赤手觸摸零件。
(3)焊接區域及焊絲表面應用丙酮進行脫脂處理。
(4)采用高純度保護氬氣,純度不小于99.99%。焊接時的供氣流量應按工藝規程規定的值對焊道正面、背面進行保護。
(5)在焊接過程中,管內氬氣與焊具噴嘴的氬氣流量要保持恒定,以防管內焊縫熔池成型產生凸凹現象。
(6)焊接時應盡可能采用短弧焊接,采用小的焊接線能量。
(7)對接管定位點焊時,其間隙小于30%壁厚。每道焊縫應盡可能一次焊完。
(8)焊接時,焊具不應左右擺動,焊絲熔化端不得移出氣體保護區。引弧時應提前送氣10-15s,息弧時不能馬上抬起焊槍,應延后供氣15-30s,直到溫度降至250℃以下。
2.3焊接工藝
2.3.1焊前清理。
焊接缺陷的產生與焊件、焊絲表面清潔度有很大關系。焊前應將管接頭邊緣15~20mm范圍內及焊絲表面的油污、水、氧化膜及其他臟物清理干凈。清理方法可采用化學方法(酸洗)或機械手段(不銹鋼刷除)去除表面氧化皮。焊前還應用丙酮或酒精擦洗,清洗后的焊件必須在24h內焊完,否則需重新清理。焊絲酸洗后最好經過真空脫氫處理,焊前用丙酮脫脂。
2.3.2氣體保護。鈦管接頭在焊接時,為了防止焊接接頭在高溫下被有害氣體及元素污染,必須對焊縫進行必要的氬氣保護,純度不小于99.99%。氬氣流量按表2-1所示。
2.3.3焊接工藝參數的選擇。
(1)焊絲的選擇。填充焊絲的牌號應根據母材來選擇,一般采用與母材同質的原則,有時為了提高接頭的塑性,也可以選擇比母材合金化程度稍低的焊絲。焊絲直徑的選擇應根據母材厚度來選擇,見表2-1所示。
(2)電源及極性的選擇。鈦及鈦合金焊接一般采用直流手工鎢極氬弧電源,其極性接法采用直流正接。
(3)鎢極的選擇。鎢極直徑根據鈦合金管壁厚選擇,一般在1.0-3.Omm之間,鎢極端部應磨成25°~45°的錐形。
(4)焊接電流及其他參數選擇見表2-1。
參考文獻
[1]陳祝年.焊接工程師手冊.機械工業出版社,北京,2002.1,ISBN7-111-09859-5.
[2]徐初雄.焊接工藝500問.機械工業出版社,北京,1997.2,ISBN7-111-05202-1.
[3]中國航空材料手冊編輯委員會.中國航空材料手冊.中國標準出版社.北京,2001.8,ISBN7-5066-2439-7.
[4]崔忠昕,劉北興.金屬學與熱處理原理.哈爾濱工業大學出版社.哈爾濱,2004.2,ISBN7-2603-1334-5.
[5]胡少荃,張學德,鐘山.焊接工藝學.航空技工教材編審委員會.
[6]中國機械工程學會焊接學會編.焊接手冊.機械工業出版社,北京,2007.10,ISBN978-7-111-22264-4.
第6篇: 手工焊接技術論文
智能機器人的未來發展趨勢。
摘要:通過老師對機器人技術基礎的說明和各組同學課外知識的介紹,以及自己在網上查機器人的知識和論文,掌握了機器人的基本知識和應用。我對智能機器人技術的發展現狀和世界各國智能機器人的發展水平和應用有了新的認識。在掌握了機器人的基本知識以后,我對機器人將來的發展趨勢有自身的看法。
關鍵詞:機器人、發展現狀、應用、趨勢。
1、引言。
機器人的定義是可編程和多功能的操作機,用于搬運材料、零件和工具,或者為了執行不同的任務而具有可變化和可編程動作的專業系統。
智能機器人是在感覺上全面模擬人的機器系統,外形不一定像人。它是人工智能技術的綜合考場,可以全面考察人工智能各領域的技術,研究彼此的關系。也可以在有害環境中代替人從事危險工作、天下海、戰場作業等方面大顯身手。
智能機器人應具備感知環境的能力、執行某項任務影響環境的能力和感知與行動聯系的能力三個方面。智能機器人和工業機器人的根本區別在于智能機器人具有感知功能和識別、判斷和規劃功能。
隨著智能機器人應用領域的不斷擴大,人們期待智能機器人在更多領域為人類服務,代替人類完成更復雜的工作。但是,智能機器人的環境往往不為人知,難以預測。智能機器人應完成的工作任務也越來越復雜,人工分析智能機器人的行為,設計也越來越困難。目前,國內外對智能機器人的研究也越來越深入。
通過學習機器人技術基礎和課后討論,觀看各組的說明和相關機器人視頻,分析了國內外智能機器人的發展,討論了智能機器人發展中存在的問題,最后提出了智能機器人發展的想法。
2、國內外該領域發展現狀綜述。
2.1智能機器人的發展現狀。
智能機器人是第三代機器人,該機器人具有多種傳感器,可融合多種傳感器獲得的信息,有效適應變化環境,具有較強的自適應能力、學習能力和自治功能。
目前開發中的智能機器人智能水平并不高,只能說是智能機器人的初級階段。在智能機器人研究中,目前的核心問題有兩個。另一方面,提高智能機器人的自主性是智能機器人與人的關系,也就是說,希望智能機器人與人更加獨立,具有更加友好的人機界面。從長遠來看,只要操作人員給出要完成的任務,機器就能自動形成完成任務的步驟,自動完成。另一方面,提高智能機器人的適應性,提高智能機器人適應環境變化的能力,是智能機器人與環境的關系,希望加強交互關系。
智能機器人涉及到很多關鍵技術,這些技術關系到智能機器人的智能高低。這些重要技術主要包括多傳感信息耦合技術,多傳感信息融合是指綜合多傳感器的感知數據,產生更可靠、更準確、更全面的信息,融合的多傳感器系統更完善、更準確地反映檢測對象的特性,消除信息的不確定性,提高信息的可靠性
在各國智能機器人的發展中,美國智能機器人技術在國際上一直處于領先地位,其技術全面、先進、適應性強、性能可靠、功能全面、精度高,其視覺、觸覺等人工智能技術已廣泛應用于宇宙、汽車工業。日本由于一系列扶植政策,各種機器人包括智能機器人發展迅速。歐洲各國在智能機器人的研究和應用方面處于世界公認的領先地位。我國起步較晚,進入大發展時期,以機器人為媒體推進制造業整體變化,推進高科技產業整體成長。
2.2智能機器人的廣泛應用。
現代智能機器人基本上可以根據人的命令完成各種復雜的工作,如深海探測、作戰、偵察、信息收集、危險、服務等工作,模擬人類不能或不想完成的工作,不僅可以自主完成工作,還可以與人合作完成工作
智能機器人根據工作場所的不同,可分為管道、水下、空中、地面機器人等。管道機器人可用于檢測管道使用中的破裂、腐蝕和焊接質量,在惡劣環境下承擔管道的清潔、涂裝、焊接、內部研磨等維護,修復地下管道的水下機器人可用于海洋科學研究、海上石油開發、海底礦藏勘探、海底撈救生等空中機器人可用于通信、氣象、災害監測、農業、地質、交通、廣播電視等服務機器人半自主或全自主工作,為人類提供服務,其中醫療機器人具有良好的應用前景
在國防領域,軍用智能機器人得到前所未有的重視和發展,近年來,美英等國開發了第二代軍用智能機器人,其特點是采用自主控制方式,完成偵察、作戰和物流支援等任務,在戰場上具有觀察、嗅覺等能力,自動跟蹤地形和選擇道路,具有自動搜索、識別和消滅敵人目標的功能。例如,美國的Navplab自主導航車、SSV自主地面坦克等。在未來的軍事智能機器人中,智能戰斗機器人、智能偵察機器人、智能警戒機器人、智能士兵機器人、智能運輸機器人等也成為防衛裝備的新亮點。
在服務工作方面,世界各國尤其是西方發達國家都在致力于研發和廣泛應用服務智能機器人,以掃地機器人為例,隨著科技的進步和社會的發展,人們希望能夠更加從繁瑣的日常事務中脫穎而出,這就使掃地機器人進入家庭成為可能。日本公司開發的地板清掃機器人,可以沿著墻壁從任何位置自動啟動,利用旋轉的刷子將廢棄物清掃到自己的容器中的車站地板清洗機器人工作時,將清洗液灑在地板上,用旋轉刷不斷清洗地板,將污水吸入帶來的容器中的工廠的自動清掃機器人可以用于各種工廠的清掃工作。美國的清掃機器人Roomba具有很高的自主能力,可以在房間各家具的間隙游走,靈巧地完成清掃。瑞典的機器人三葉蟲表面光滑圓形,內置搜索雷達,可以迅速檢測和避免桌腿、玻璃器皿、寵物和其他障礙物。微處理器識別這些障礙物時,可以重新選擇路線,重新判斷和計算整個房間,保證房間的各個角落被清掃。
現代智能機器人不僅在上述方面有著廣泛的應用,而且會滲透到生活的方方面面面,像煤炭工業在礦業方面,考慮到社會對煤炭需求量日益增長的趨勢和煤炭開采的惡劣環境,將智能機器人應用到礦業是必不可少的。在建筑方面,有高層建筑抹灰機器人、預制品安裝機器人、室內裝飾機器人、擦拭玻璃機器人、地板研磨機器人等。在核工業方面,主要研究機構靈活、動作準確可靠、反應快、重量輕的機器人等。智能機器人的應用領域日益擴大,人們希望智能機器人能夠在更多領域為人類服務,代替人類完成更復雜的工作。
3.討論和展望和個人經驗。
3.1智能機器人發展趨勢展望。
智能機器人發展前景廣闊,目前機器人研究處于第三代智能機器人階段,國內外研究取得了很多成果,但智能水平仍不令人滿意。未來的智能機器人應該在以下方面著力發展:面向任務,由于目前的人工智能不能提供實現智能機器的完整理論和方法,現有的人工智能技術多依賴于領域知識,因此我們限制了機器完成的任務和發展面向任務的特殊機器人,現有的人工智能技術可以發揮作用,開發這種智能機器人是可能的傳感技術和集成技術技術,在現有傳感器和集成技術的基礎上發展更好、更先進的處理方法和實現手段,或者尋找新的傳感器技術復雜的同時,可以提高人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智能機器人工智
3.2發展趨勢。
現有的智能機器人智能化水平還不夠高,所以在今后的發展中,努力提高各發面技術及其綜合應用,大力提高智能機器人的智能化程度,提高智能機器人的自主性和適應性,是智能機器人發展的關鍵。同時,智能機器人涉及多門學科的協同工作,不僅包括技術基礎,還包括心理學、倫理學等社會科學,讓智能機器人完成對人類有益的工作,讓人類從繁重、重復、危險的工作中解放出來,就像科幻作家阿西莫夫的機器人學三大法則一樣,智能機器人真正為人類的利益服務,不能成為反人類的工具。相信在不不久的將來,各行各業都充滿了各種各樣的智能機器人,科幻小說的場景在科學家們的努力下成為現實,很好地提高了人類的生活質量和對未知事物的探索能力。
3.3個人的經驗。
在沒有學習《機器人技術基礎》這門課程之前,我對機器人知之甚少。通過老師的說明和各組同學的課程說明,我對機器人有了更廣泛的認識。
我一直想自己做一臺遙控六通道遙控飛機,因為沒有太多的知識和專業的時間,一直覺得太難了,所以一直沒有方向。學習機器人技術基礎這門課程是我制作的開始,遙控直升機與智能機器人相比差距太大,這就是科學技術的發展結果吧。
看過TED的一堂四軸直升機的錄像,讓我開闊視野,讓我對制作自己的機器人有更多的想法。
通過《機器人技術基礎》、《傳感器與檢測技術》、《機械設計基礎》課程學習后,豐富的知識和技能,我可以在自己制作的機器人相應的傳感器模塊,使自己制作的機器人具有更多的功能,智能化。
參考文獻。
[1].董硯秋.智能機器人概述[J].網絡和信息。
[2].朱玉章.未來智能機器人[J].軍事世界。
[3].譚定忠、王啟明、李金山、譚林.潔凈機器人研究發展現狀[J].機械工程師
[4].許世范.智能機器人的發展及其在礦山的應用[J].煤礦自動化
[5].張博.智能機器人的現狀和發展[J]。科學報告。
[6].張博.智能機器人的現狀和發展[J]。科學報告。
[7].云為民.中國機器人發展的我看[J].讀者的聲音
[8].賈玉贊.淺談智能機器人的發展和應用[J].太原技術
[9].孟慶春,齊勇,淑軍,杜春俠,殷波,高云.智能機器人及其發展[J].中國海洋大學學報.
第7篇: 手工焊接技術論文
一、引言
隨著計算機的產生及科學技術的不斷發展,計算機科學技術已經成為現代人生活中的重要組成部分,并在現代人的生活和學習中占據了重要的思維。計算機的出現及發展改變了人類生活的各方面,不僅在很大程度上提升了人們的生活水平和質量,更推動了人類文明的進步。未來的計算機科學將朝著更加多元化的方向發展,它已經成為能夠體現一個國家綜合實力的重要內容。
隨著互聯網絡技術的不斷發展,現代人的生活發生了巨大變化,人們可以通過互聯網足不出戶就能獲取很多信息。例如:獲得期刊文獻、獲得各種資訊、了解天氣狀況、各種新產品的信息、世界經濟及軍事的發展趨勢等。每當人們在悠閑地環境中感受著撲面而來的各種層出不窮的電子新產品時,計算機科技的發展不僅徹底改變了人們的生活與工作習慣,更促進了人類社會進一步發展,使得地球村的實現逐漸成為一種可能。
二、計算機科學技術的發展歷程
目前,只要人們登錄各大新聞網站的科技板塊,就會發現各種新型的電子產品已經占據這些板塊的大半江山。這些電子產品是如何發展成這樣的先進狀態,未來它們又將朝著哪個方向發展呢?計算機科學技術的發展史說明了這一切。
人類計算機科學技術的發展經歷了算盤、帕斯卡計算器、布萊尼茨機械計算機、巴爾其的差分機、阿塔那索夫-貝利計算機、ENIAC計算機等的發展。人類直至1946年2月14日產生了ENIAC,計算機才正式投入使用,人類才正式進入電子計算機時代。它原本是為了計算導彈而設計的,但是由于其設備的造價十分昂貴,只能局限于在軍事領域使用。直至1982年,人類第一臺個人計算機產生,計算機才逐漸走向普通家庭和一些中小企業。到目前為止,我國大多數的家庭已經完全擁有了先進的計算機設備,例如:臺式機、筆記本、智能手機等,這些先進的現代計算機科學技術已經逐漸滲透到人類生活的方方面面中。
三、現代計算機科學技術的發展所具有的特性
(一)計算機科學技術具有廣泛性
隨著計算機科學技術的不斷發展和互聯網時代的到來與發展,人們的生活已經隨著計算機的廣泛普及而發生了顛覆性的改變。越來越多的個人和企業通過計算機來解決一些生活和學習中遇到的實際問題。例如:人們足不出戶就可以瀏覽世界風光、網絡購物。再例如:一些企業可以通過計算機的超級強大運算能力代替了人類對商業數據和信息的分析與處理。計算機這棵參天大樹已經逐漸滲透到人類的政治、經濟、文化、商業、軍事等多個領域中,對人類社會的發展和現代文明的進步產生了廣泛性的影響。
(二)計算機科學技術具有智能性和專業性
隨著計算機使用的越來越廣泛,科學技術也在不斷發展。特別是微電子、集成電路、半導體晶體管等技術上取得了重大的成就,計算機也正向著智能性和專業性的方向發展。例如:計算機可以根據不同的使用者的需要來對計算機進行各種更新與改裝,有的還可以為用戶量身定做各種臺式計算機和筆記本電腦,這充分體現出計算機在應用領域中更為人性化的一面,也充分顯示出計算機在個應用領域的專業性。
(三)計算機科學技術具有實用性
在現代人的日常生活中,人們可以通過計算機網絡更加快捷、更加廣泛的獲得多方面的信息,并以此為契機來提高個人的精神生活的質量。另外,計算機在工業中的運用也是不可忽視的。工業生產中的自動化過程、輔助設計過程、信息管理、集成制造等方面的完成都是由計算機的通信技術和程序編程來實現的。在教育方面,計算機的實用性更為突出。例如:現代教育中教師充分利用計算機來完成課堂教學,不僅豐富了學生的課堂,更提高了教學效率。
四、計算機科學技術的發展趨勢
(一)生物計算機
隨著生物技術的不斷發展和進步,一種建立在脫氧核糖酸基礎上的分子計算機正在逐步演變成現實,已經有科學家實現了使用脫氧核糖酸進行簡易的數據計算和存儲的操作。它主要是采用蛋白質分子構成的生物芯片作為集成電路板,因此具有機構小、集成密度高等特點,運算速度比現代最先進的計算機要快一萬倍。同時它還具有自我修復的功能。
(二)光子計算機
這是一種以光信號進行邏輯運算的計算機,它是由集成光路、激光器透鏡等組成的。它具有耗能低、速度快、計算能力強的特點。
(三)量子計算機
這是一種根據原子或者原子核的量子力學的特性進行工作的。它是建立在量子效應構建的一個完全以量子為基礎的計算機。它主要通過鏈狀分子聚合物來表示0和1這兩種二進制狀態。量子計算機最大的特點是每秒計算可達一萬億次,并具有類似于人腦的容錯性,一旦系統出現故障原始數據能夠自動繞過出錯部分繼續計算。
總之,計算科學技術的不斷發展將人類文明帶入了一個新的高度,它的發展將為人們的生活帶來重要改變。
第8篇: 手工焊接技術論文
智能機器人視覺仿生技術研究綜述
摘要:機器人視覺仿生技術是機器人視覺控制領域的新熱點。本綜述在詳細分析了靈長類動物眼球運動的形式和特點基礎上,對國內外應用生物眼球運動控制機理來構建仿生機器視覺的研究現狀、存在的問題及未來發展趨勢做了全面綜述,并針對目前機器人視覺仿生面臨的技術難題,提出了開展視覺仿生研究的新思路和新構想。
Abstract: Robot vision bionic technology is the new hot shot in robot vision control area. In this review, based on a detailed analysis of primate eye movement forms and characteristics, the domestic and international research status of building bionic vision with the biological eye movement control mechanism, the problems and future trends are reviewed comprehensively, and new ideas for the visual bionic research are proposed for the current technical problems of robot vision bionic.
關鍵詞: 視覺仿生;仿生眼;機器人
Key words: bionic vision;bionic eye;robots
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)26-0195-02
0 引言
智能機器人是指:具有感知、識別、推理和決策能力,并且能獨立執行任務的機器人。感知和識別技術是智能機器人最為關鍵的技術。研究最多的是基于視覺傳感器的感知技術。比如美國波士頓動力公司研制的Big-Dog、Alpha-Dog、Little-Dog等系列四足機器人,采用立體視覺作為對環境進行識別和感知。意大利IIT大學研制的HyQ[2]機器人能夠在復雜地形條件下高速移動,都不同程度地利用視覺實現感知。盡管如此還是滿足不了人們對智能“雙眼”的追求,假如能給智能機器人配備一雙智能雙眼,使其能像人類一樣感知和獲取環境信息、快速準確地切換視眼和跟蹤目標,是人類對智能機器人夢寐以求的愿望。為此,人們采用多種基于計算機視覺的方法和手段來構建初步具備“視覺”功能的視覺系統。但目前智能機器人“眼睛”的功能還是比較低級,特別是在雙目協調、以及對突然變化或事先未知的運動目標的跟蹤、大視野與精確跟蹤之間的矛盾以及由于震動引起的視線偏離補償等方面的問題到目前都沒得到很好的解決。近年來,視覺仿生成為前沿交叉學科的研究熱點。
由于生物視覺經過千百萬年的進化已具有極其發達和完善的內外環境適應能力。根據模擬生物視覺不同的功能表現及不同的應用場合,視覺仿生的研究可歸納為兩大方面:一是從視覺感知、認知的角度進行研究;二是從眼球運動、視線控制的角度進行研究。前者國內外都有大量的研究方向和成果,主要研究視覺感知機制模型、信息特征提取和處理機制以及在復雜場景中目標搜索等。而后者是根據人類和其它靈長類動物的眼球運動控制機理來構建智能機器人的“眼睛”,實現生物眼的多種優異功能。
1 人類眼球運動的形式及特點
1.1 掃射與平滑追蹤運動
掃射是當雙眼自由地看周圍環境是,視線很快從一個注視點轉向另一個注視點。其潛伏期一般為200~250m/s,速度約為400b/s。Young等最早建立了掃視采樣模,輸入輸出分別為目標位置和眼球位置,Robinson修改了Young的模型,模擬大腦并行處理特性。當前眼位與目標位置之差經過脈沖發生器進入并行通路,經積分器后產生位置信號,與MLF直接通路共同作用于眼球運動裝置,產生掃射運動。平滑運動與掃射不同,屬于眼球運動速度的連續負反饋系統,兩者發生的時間是獨立的。當眼球追蹤一個運動物體時所發生的運動,使視線平滑地跟蹤目標。
1.2 反射性眼球運動
從驅動眼動的動力源來分的話,眼球運動有與注意有關的眼動(如saccades、smooth pursuit、vergence)和與頭動相關的眼動(即反射性眼動如VOR 和 OKR)兩類。2005 年,Merfeld和 Ramat 分析了利用仿生機器人 iCub robot 對兩種常見的 VOR 模型進行了模擬實驗,分析了小腦在自適應特性及圖像穩定中的重要作用。2007年Ojima指出,生物眼球運動具有典型的自適應控制機制,能夠根據環境變化立即做出相應的變化和適當的響應,受此啟發,提出一種非線性耦合神經振蕩器網絡模型及空間-時間學習算法,獲得了平滑追蹤中指令信號與運動增益及相位滯后的關系,建立的平滑追蹤VOR 復合模型,改善了目標跟蹤特性。
1.3 注視轉移中頭眼協調運動
2009 年后,人們提出了頭眼協調運動的最優控制方法,運用最優控制理論研究了頭眼運動與注視轉移的關系,提出頭眼運動最小貢獻力為準則的最優控制方法,并轉化為求解兩點邊值問題的微分方程組,仿真結果印證了“頭、眼分別受控制于不同的控制器”的結論。但該研究提出的模型不具備生物的自學習機能,在此基礎上提出了一種自學習最優控制模型,在注視轉移過程中自適應調整控制器參數,對于再現生物頭眼協調特性更近了一步。通過分析視覺重定位中頭、眼運動的實驗數據,提出建立頭眼協調運動模型還須考慮一些尚未解決的問題。進一步研究導致這些現象的神經機制,才能揭示各運動子系統之間相互協調的本質。
1.4 固視微動
人眼在注視靜止目標時,眼球仍處于高頻率無意識的振動之中,一旦振動停止,成像就會變得模糊,這種振動保證了圖像的獲取質量。人眼的微動機制啟發人們去模擬眼球振動來改善圖像質量。當人眼凝視靜止物體時,眼球自身的震顫(固視微動)具有突出物體邊緣的作用且包含深度信息。東京工業大學張曉琳先后建立了單眼和雙眼的水平眼球微動控制系統的模型,使眼球微動模型可以用于機器人眼的設計制造和控制上,并在此基礎上制作了一對具有與雙眼微動控制系統模型相同的機器人眼實驗模型。事實上,生物眼球運動在大多數情況下是包含上述多種運動成分的復合運動。此外,人們還研究了眼球運動系統中神經積分器的作用、眼球運動的腦干控制機理,眼球運動與感知,以及眼球-頭頸的運動學和動力學特性等,仿生眼的研究在國外成為前沿研究熱點。 2 仿生視覺面臨的問題及對策
目前機器人眼的研究多是基于工學方法,利用左右攝像機獲得目標圖像分別進行處理,左右眼和頭頸缺乏協調聯動機制,在雙目、頭眼協調運動、視線偏離補償、不確定目標追蹤等方面存在諸多技術障礙,采用仿生技術是尋求解決這些問題的重要途徑。
2.1 建立完善的仿生眼模型
基于國外生理學研究成果,采用工程仿生學和控制理論相結合的方法,將視覺控制生理模型轉化為工程技術模型,實現生物視覺的優異性能,從根本上解決機器視覺面臨的技術難題,是智能機器人研究的重要方向。目前文獻中的仿生眼模型只模擬了人眼的一種或兩種運動,且多為單眼或雙眼一維水平運動。普遍采用掃視與平滑追蹤分離的機制,難以同時實現多種眼球運動。進一步研究各種眼球運動之間的內部關聯與神經機理,建立多自由度非線性仿生雙眼運動模型,同時實現掃視、平滑追蹤、異向運動和反射運動等多種眼球運動,尚需進行大量的研究。
2.2 引入生物神經控制機理
當進行大幅度視線轉移時,機器人的關節冗余需要有效地協調頭部和雙目的運動。目前提出的頭眼協調運動系統及學習算法多是基于水平方向的二維頭眼系統,雖有學者提出3D頭眼協調運動控制算法,但采用的是先雙目聚焦,再轉動頭部,后做眼睛補償的“分時”“分段”執行方法,并未真正實現頭眼同時轉向目標中的協調控制。目前3D頭眼協調運動仍是一項有待突破的技術難關。從生物頭眼協調運動中獲取靈感,研究靈長類動物頭、眼和身體協調組合完成視線轉移的神經控制機理,設計雙目頭頸協調運動控制算法,解決機器人3D頭眼協調控制問題不失為一條重要的研究途徑。
2.3 研究人眼跟蹤目標的機理
機器人“眼”的重要功能之一是視覺跟蹤,目前常采用視覺伺服反饋控制的方法,但對于突然、快速變化以及行蹤無常的目標,常出現目標丟失、跟蹤失敗的現象。人眼在跟蹤變化無常的目標中表現出的非凡才能源于其視覺系統中眼球快速掃視和慢速平穩追隨之間的協調配合和實時切換。深入研究人類眼球運動模式自動切換快速準確跟蹤目標的神經生理機制,將視覺跟蹤中掃視(saccade事件驅動)和平穩追隨(smooth pursuit,速度連續驅動)模式的切換看作混雜系統的自適應最優控制問題加以研究,以期解決隨意性運動目標跟蹤的快速性和準確性問題。其中兩種模式之間的最佳切換時機和預測算法是研究的關鍵技術。
2.4 模擬人類反射性眼球運動機理
機器人在顛簸路段行走或在復雜的非結構化環境中作業時,自身機體振動或姿態發生變化會引起較大的視線偏離。通常采用圖像處理(特征提取、目標檢測與匹配、空間位置計算等)的方法來調節伺服機械云臺,但補償范圍小,圖像穩定性差,尚無解決大視線偏離的辦法。人眼具有很強的自適應和自調節功能,當頭部和身體姿態發生變化或背景動態變化時,仍能清楚地注視和跟蹤目標,緣于其前庭動眼反射(VOR)和視動反射(OKR)機能。研究人類反射性眼球運動機理,建立由基于視網膜滑動信息的反饋控制器和基于前庭輸入的前饋控制器組成的自適應VOR-OKR模型,主動補償由機器人姿態本體變化引起的視覺誤差,解決機器人大范圍視覺偏差補償問題。
3 結論
機器人的視覺技術是機器人的共性技術,也是一項關鍵技術。仿生型機器人眼運動控制系統使機器人眼具備人眼的諸多特殊自然功能,將其投入機器人產業應用將開創仿生學在機器人技術領域嶄新的應用前景。
參考文獻:
[1]Erkelens CJ.A dual visual-local feedback model of the vergence eye movement system[J].Journal of Vision,2011,11(10):21:1-14.
[2]毛曉波.仿生機器眼運動系統建模與控制研究[D].鄭州:鄭州大學,2011.
[3]Robinson DA.Models of the saccadic eye control system[J].Kybernetik,1973,14(2):71-83.
第9篇: 手工焊接技術論文
摘要:關于對焊接變形的討論和改進研究對大型的焊接結構件的制造,如:軌道車輛轉向架;鋼、鋁合金結構的車體等的制造具有十分重要的意義和價值。
關鍵詞:焊接結構;焊接變形;分析原因
一、焊接結構件變形分類
焊接結構件變形的原因有很多,其中就包括母材的材質導致的變形、填充材料導致的變形、焊接方法不嫻熟或者方法不正確導致的變形、焊接參數(WPS文件參數)導致的變形、焊接順序不正確導致的變形還有冷卻時間及焊接過程中是否有約束等問題導致的焊接結構件變形等原因,但是這些原因歸根結底是由于焊接殘余應力造成的,而焊接結構變形又可以分為以下幾類二收縮變形—其包括垂直于焊縫方向引起的橫向收縮和焊縫方向引起的縱向收縮;彎曲變形—這個包括由于橫向收縮引起的彎曲變形和由于縱向收縮引起的彎曲變形;扭曲變形—構件繞自身軸線的扭曲;波浪邊形—波浪變形時由于薄板焊接產生殘余壓縮應力使得構件出現因為壓縮而形成的。
二、焊接變形的形成及將導致的后果
1.焊接熱過程是一個十分復雜的問題,在實施焊接作業時,焊接工藝選擇的合理性與否,可能導致工件整體受熱不均勻問題突出,從而造成工件內部應力分布不均勻、工件變形嚴重,無法正常使用。
(1)焊接熱過程的局部性或不均勻性。多數焊接過程都是進行局部加熱的,只有在熱源直接作用下的區域受到加熱,有熱量輸入,其他區域則存在熱量損耗。受熱區域金屬熔化,形成焊接熔池,這種局部加熱正是引起焊接殘余應力和焊接變形的根源。
(2)焊接熱過程的瞬時性。由于在金屬材料中熱量的傳播速度很快,焊接時必須利用高度集中的熱源。這種熱源可以在極短的時間內將大量的熱量由熱源傳遞給工件,這就造成了焊接熱過程的時變性和非穩態特性。
(3)焊接熱源的相對運動。由于焊接熱源相對于工件的位置不斷發生變化,這就造成了焊接熱源的不穩定性。
2.工件在沒有外力作用的條件下,存在平衡于物體內部的內應力。在進行焊接作業的工件上,工件受熱后會膨脹,冷卻后會收縮,溫度的變化使工件產生變形,克服這種變形產生了平衡于工件的熱應力,這種熱應力是由于工件不均勻加熱引起的。在沿著焊縫方向上產生殘余應力稱為縱向應力;在垂直于焊縫方向產生的殘余應力稱之為橫向應力,對進行施焊的工件而言殘余應力的存在對焊接工件產生的影響是多方面的,其中不乏負面的影響。
(1)內應力對靜載荷的影響。在.般焊接構件中,焊接區的縱向拉伸殘余應力峰值較高,對卜某些材半期來說,可以接近材料的屈服強度。當外載工作應力與其方向一致而相互疊加時,這一區域會發生塑性變形,并因而l縫失了繼續承受外載的能力,減小了構件的有效承載面積。
(2)內應力對剛度的影響。如果構件中存在與外載荷力.向一致的內應力,并巨內應力的值為材料的屈服強度,則在外載荷作用下的剛度要降低,并且卸載后構件的變形不能完全恢復。在實際生產中,橫向焊縫和火焰校正都有可能在相當大的截面上產生較大的拉應力。
(3)內應力對桿件壓穩定性的影響。由于焊接殘余應力在構件內部平衡,因此構件截面上同時存在壓應力和拉應力,壓應力和拉應力分布在不同區域。當構件承受壓力外載荷時,外加壓力和壓縮內應力疊加,將使壓應力區內的金屬首先達到屈服強度,屈服區內的應力不在增加,則使該區喪失了進一步承受外載荷的能力。
三、焊接結構件變形的預防措施和手段
以CRH3型及CRH5型動車組轉向架焊接構架為例,來提出本文研究的焊接結構件變形的預防措施和手段主要有以下方面。
1.完善和改進焊接的結構是其中一方面。如果想要控制和預防焊接結構件的變形,首當其沖就得在設計方面下功夫,前提設計好合理的結構,只有把設計做好了,才能為下面的步驟打好基礎。做好設計的具體措施有:選擇合理的焊縫形式和大小合適的尺寸;若是遇到不必要的焊縫要盡量減少;為了避免焊縫太集中就必須合理安排焊縫的位置。
2.剛性固定法的使用。一般說來,剛性大的結構件經過焊接后發生變形的可能都會比較小,而剛性比較小的結構件經過焊接后可能會產生大的變形那么對待這種容易變形的結構件就得采用專用的夾具、支撐桿、胎具或點固在工作臺上來提高它的剛性,以此來減小變形情況的發生,這種方法在實踐中比防止角變形和波浪變形更加有效,但必須指出的是,工人在工件焊接后,得等焊接后工件溫度下降到室內溫度后,才能拿開固件,否則就容易出現事故。
3.收縮變形余量的預留。根據焊接收縮理論,得出計算值件謅形梁四周施焊收縮量2mm/m,其他結構依此類推和經驗值滲數的統計時根據同一部件數個產品焊接后或類比以往相似結構來統計參數,收縮余量是在工件下料及加工時預先考慮的問題,這是為了便于達到焊接工件所要求的形狀、尺寸等,在焊縫收縮的方向上預先留出收縮量,保證焊接后的構件滿足要求的尺寸。
4.反變形法的使用。理論計算值和經驗可以預先估計出結構焊件變形的大小和方向,以保證在焊接裝配時能給予一個方向相反大小也相等的人為的變形,焊接的不對稱會導致收縮變成角變形,那么就可以在裝配時加上一個與變形相反的角度,這樣就使得焊接后的變形與反變形相互抵消,那么工件也就滿足要求的尺寸。
四、如何糾正焊接變形
焊件變形不僅對于工作人員有很大影響,而且對整個工作的進行都會產生不利的反應,而若能將變形糾正過來,將會使得工作得以順利地進行,糾正焊接變形的方法主要有2種——機械糾正和火焰加熱糾正,他們實質上都是使得焊接結構件產生新的變形來抵消焊接變形。
1.機芯糾正方法。給構件施加來自外部的機械力,使得構件產生與原來的焊接變形的方向相反的塑性變形,以便于能夠抵消焊接變形,這樣的方法叫做機械糾正。而來自外部機械力的施加則可以通過錘擊、壓力機及碾壓等方法來實現,但這種方法只適合剛性較小且不太厚的板結構。
2.火焰加熱的糾正方法。利用火焰加熱時產生的局部壓縮塑性變形使得構件較長的部分在冷卻過后縮短以抵消變形,這種方法叫火焰加熱糾正,不過這種方法一般主要適用于各種低碳鋼和大部分的低合金結構鋼,卻不適用于有晶間腐蝕傾向的不銹鋼和淬硬傾向較大的鋼,工作人員在進行火焰加熱過程中,也可以同時施加機械力,這樣可以有效地提高矯正效果,構件的結構特點和焊接變形的實際情況決定了是選擇點狀加熱、線狀加熱還是三角形加熱等方式。
五、結語
作為機械制造中的加工工藝,焊接的地位不斷十分重要,而且它的價值意義也是十分巨大的,現實中由于焊接應力導致的焊接變形等,則導致每年近千萬元的損失,這也是在機械制造中不可避免卻又不得不避免的一個重大問題,因此,研究并探討出防止焊接結構件變形的預防措施具有很重要的價值和意義。
參考文獻:
[1]熊大勝.減少大型焊接結構件變形的措施[J].金屬加工(熱加工),2010(2):20.
[2]羅滿香.焊接變形工藝校正方法的研究[J].科技創新導報,2010(18):44.
[3]彭尚.一種矯正鋼模焊接彎曲變形的新工藝[J].鐵道建筑技術,2003(4):32.




