[发明专利]采用双霍尔传感器的激励线圈焊缝路径纠偏装置及方法

说明书

本发明属于焊接设备领域，具体涉及一种采用双霍尔传感器的激励线圈焊缝路径纠偏装置及方法，包括工作台、电压比较模块、控制器、X轴移动装置、Z轴移动装置和Y轴移动装置，Y轴移动装置的移动部前端安装有焊枪和脉冲涡流探头，脉冲涡流探头内设有霍尔传感器A和霍尔传感器B，霍尔传感器A和霍尔传感器B均电连接至信号调理模块，信号调理模块的输出端依次通过数据采集模块、电压比较模块电连接至控制器，控制器用于根据电压比较模块的电压差值大小，控制焊枪移动至焊缝中心线上并焊接。本发明的有益效果是：可以实现自动调整路径，避免焊接过程中焊缝出现较大偏差，可以实时检测并自动补偿偏差，提高了焊接质量。

技术领域

本发明属于焊接设备领域，具体涉及一种采用双霍尔传感器的激励线圈焊缝路径纠偏装置及方法。

背景技术

焊缝自动跟踪系统可以保证焊接质量、提高生产效率、改善工人劳动强度，但由于工件尺寸误差、夹具定位误差、工件焊接过程中热变形和三坐标平台运动轨迹误差等原因，带动焊炬的三坐标平台或者机器人不会自动调整路径，致使焊接过程中焊缝出现较大偏差，导致焊缝质量急剧下降。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种可以实现自动调整路径，避免焊接过程中焊缝出现较大偏差，可以实时检测并自动补偿偏差，提高了焊接质量的采用双霍尔传感器的激励线圈焊缝路径纠偏装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种采用双霍尔传感器的激励线圈焊缝路径纠偏装置，包括工作台、电压比较模块和控制器，工作台上水平安装有X轴移动装置，X轴移动装置的移动部上竖直安装有Z轴移动装置，Z轴移动装置的移动部上安装有Y轴移动装置；X轴移动装置、Z轴移动装置和Y轴移动装置的移动方向相互垂直，Y轴移动装置的移动部前端安装有焊枪和脉冲涡流探头，焊枪和脉冲涡流探头均沿焊缝线布置，焊枪和脉冲涡流探头的电源输入端均连接至同一开关电源，脉冲涡流探头包括环形磁芯，环形磁芯内环向设有激励线圈，环形磁芯的内孔中设有霍尔传感器A和霍尔传感器B，霍尔传感器A和霍尔传感器B关于环形磁芯的内孔中心线对称，霍尔传感器A和霍尔传感器B的中心线连线和焊缝中心线垂直，霍尔传感器A和霍尔传感器B的感应面均朝向环形磁芯的内孔壁，霍尔传感器A和霍尔传感器B均电连接至信号调理模块，信号调理模块的输出端依次通过数据采集模块、电压比较模块电连接至控制器，数据采集模块的另一输出端还电路连接至控制器，控制器用于根据电压比较模块的电压差值大小，控制X轴移动装置、Z轴移动装置和Y轴移动装置的移动部移动并使焊枪移动至焊缝中心线上并焊接。

脉冲涡流检测是将占空比为一定值的方波信号(脉冲激励信号)，该信号施加在激励线圈上，从而形成快速衰减磁场，进而感应出脉冲涡流在被测焊件中进行传播，电磁感应下，形成快速衰减感生磁场，再在磁场叠加下，形成空间磁场扰动，空间磁场扰动经霍尔传感器感应出瞬态感应电压。若检测的表面上有焊缝存在，则会导致激励线圈上的感应电压发生改变。由于脉冲频谱很宽，感应电压信号中包含有焊缝的重要信息，因此特别适合用来提取焊缝位置参数。脉冲涡流通常为了实现对焊缝的定量检测一般提取峰值和过零时间两个特征。焊缝长度的变化会引起峰值变化，焊缝深度会引起过零时间的变化，通过提取峰值和过零时间就可实现对焊缝位置参数的检测。

本发明的X轴移动装置、Z轴移动装置和Y轴移动装置形成三维机器人平台，焊枪、脉冲涡流探头、X轴移动装置、Z轴移动装置和Y轴移动装置分别和控制器电连接。脉冲涡流探头安装在焊枪的正前方，始终与焊枪保持绝对安全距离。另外，脉冲涡流探头不局限于安装在三维机器人平台上，还可以安装在任意一轴的移动装置上。