[发明专利]一种控制焊接烟尘进风口姿态和空间位移的装置及方法

权利要求书

1.一种控制焊接烟尘进风口姿态和空间位移的装置，包括固定有进风口及其级联管道的机械手，其特征在于，所述机械手上设置有导引头和控制装置，所述导引头分别与面罩及控制装置连接，当面罩移动时，引起导引头的空间角度和位移发生变化，根据这些变化量，控制装置调整进风口的空间角度和位移。

2.根据权利要求1所述的控制焊接烟尘进风口姿态和空间位移的装置，其特征在于，所述机械手由机械小臂、机械中臂、机械大臂、主旋转电机和行走小车五个关节构成，所述机械小臂、机械中臂和机械大臂依次连接，机械大臂设置在主旋转电机上，主旋转电机设置在行走小车上。

3.根据权利要求2所述的控制焊接烟尘进风口姿态和空间位移的装置，其特征在于，所述机械小臂上设置有第一角度传感器。

4.根据权利要求3所述的控制焊接烟尘进风口姿态和空间位移的装置，其特征在于，所述导引头包括球形突出部、圆台、活塞、活塞导杆、第二角度传感器和活塞位移传感器，所述球型突出部与机械小臂的端部通过球铰结构连接，其顶端设置有凹槽，活塞通过圆台固定在凹槽内，可在其内往复运动，所述凹槽底端与球型突出部底端之间开有贯通孔，所述活塞导杆设置在贯通孔内，一端与活塞底面固定连接，另一端与面罩通过球铰连接，所述活塞的上表面设置有穿过圆台的导针，所述第二角度传感器与活塞位移传感器设置在圆台上。

5.根据权利要求4所述的控制焊接烟尘进风口姿态和空间位移的装置，其特征在于，所述活塞与圆台及凹槽底面之间分别设置有上弹簧、下弹簧。

6.一种权利要求5所述的装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

首先，控制装置对第二角度传感器和活塞位移传感器的输出进行采样，并根据设定的目标值，确定导引头在x、y、z轴上的位移改变量；

然后，控制装置控制各机械手关节的驱动电机用于移动导引头，使第二角度传感器和活塞位移传感器的输出达到目标值；

最后，控制装置继续调整各机械手关节的驱动电机，使机械小臂上的第一角度传感器输出趋近于其目标值，实现进风口的空间姿态和位移的控制。