[发明专利]一种基于焊接偏差变化特征识别90°折线角焊缝交叉点的方法

权利要求书

1.一种基于焊接偏差变化特征识别90°折线角焊缝交叉点的方法，其特征在于：所述方法包括，焊枪偏离焊缝焊接偏差的识别方法、利用模式识别实现基于焊接偏差变化特征识别交叉点的方法和交叉点识别精度的检测方法；

所述焊枪偏离焊缝焊接偏差的识别方法为：基于焊接熔池对电弧长度存在影响，并且，沿着焊接方向，熔池对电弧转动前半圈对应电弧长度的影响小于熔池对电弧转动后半圈对应电弧长度的影响；以电弧转动前半圈对应的焊接电流为处理对象，以采样点的序号i为横坐标，采样电流I_i为纵坐标，利用最小二乘法对采样点(i，I_i)进行直线拟合，以拟合直线斜率的大小表示焊枪偏离焊缝的大小，识别出焊枪偏离焊缝的焊接偏差；当拟合直线斜率为正时，沿着焊接方向，焊枪向上偏离焊缝；当拟合直线斜率为负时，沿着焊接方向，焊枪向右偏离焊缝；

当焊枪焊接至90°折线角焊缝交叉点之前时，由于焊缝位姿不存在突变，利用路径规划和基于旋转电弧传感的焊缝跟踪技术，可使焊枪相对于焊缝的焊接偏差的绝对值小于1；当焊接至交叉点时，由于焊缝姿态在交叉点处存在突变，相当于给系统一个阶跃信号输入，使输出信号也存在突变，因此，焊枪相对于焊缝的焊接偏差存在突变，此时焊接偏差为负值，当焊接熔池影响比较小时，其绝对值大于1；根据焊接偏差的变化特征，可识别出90°折线角焊缝的交叉点；因此，所述利用模式识别实现基于焊接偏差变化特征识别交叉点的方法如下，

式中，G_n表示当前焊接点的位置；G₁表示当前焊接点位于90°折线角焊缝的第一段直线焊缝上；G₂表示当前焊接点为90°折线角焊缝的交叉点；G₃表示当前焊接点位于90°折线角焊缝的第二段直线焊缝上；e_n为当前焊枪偏离焊缝的焊接偏差，|e_n|为其绝对值；e_n-1为前一次识别出的焊枪偏离焊缝的焊接偏差；flag为交叉点标志，当flag的值为0时，表示未识别出90°折线角焊缝的交叉点，当flag的值为1时，表示已经识别出了90°折线角焊缝的交叉点；

所述交叉点识别精度的检测方法为：通过分析焊接90°折线角焊缝过程中焊接偏差的变化特征，发明了基于焊接偏差变化特征识别出交叉点时的识别精度δ₂，交叉点识别精度δ₂满足下式：

式中，δ₂为基于焊接偏差变化特征识别出交叉点时的识别精度，r为电弧旋转半径，α为焊枪在竖直面内的倾角。