[发明专利]基于碰撞短路传感器的工件空间内部长直角焊缝自动找正与定位的系统及方法

权利要求书

1.基于碰撞短路传感器的工件空间内部长直角焊缝自动找正与定位的系统，其特征在于，包括碰撞短路传感器、三维滑架(3)、找正装置、1轴变位机(5)、信号处理模块、运算模块和定位控制模块；

焊枪(4)和碰撞短路传感器的探头(1)均固定在三维滑架(3)的Z轴滑架(3-3)的一端，找正装置与1轴变位机(5)的转盘固定连接，三维滑架(3)的底座与1轴变位机(5)的底座固定连接，1轴变位机(5)的回转轴线与三维滑架(3)的Z轴平行，工件(2)固定在找正装置上；

碰撞短路传感器，用于当探头(1)与工件(2)空间内部长直角焊缝立面(11)或长直角焊缝横面(12)碰撞时产生短路信号；

信号处理模块，用于根据短路信号计算焊缝立面定位信息或焊缝横面定位信息；

运算模块，进行自动找正时用于根据焊缝立面定位信息计算焊缝立面与三维滑架(3)Z轴的平行度偏差；

进行定位时用于根据焊缝立面定位信息结合补偿的探头(1)与焊枪(4)焊丝首端之间X轴方向的距离，得到长直角焊缝X轴坐标值，根据焊缝横面定位信息结合补偿的探头(1)与焊枪(4)焊丝首端之间Y轴方向的距离，得到长直角焊缝Y轴坐标值，然后当工件(2)翻转至焊接姿态后，根据翻转角度计算翻转后长直角焊缝的坐标，完成长直角焊缝的定位；

定位控制模块，用于根据焊缝立面定位信息或平行度偏差产生电机控制信号，并发送给找正装置的伺服电机。

2.根据权利要求1所述的基于碰撞短路传感器的工件空间内部长直角焊缝自动找正与定位的系统，其特征在于，所述碰撞短路传感器包括探头(1)、电源和短路信号发生器；

探头(1)和工件(2)分别连接电源的正负极，探头(1)碰撞工件(2)时电路短路，短路信号发生器产生短路信号。

3.根据权利要求2所述的基于碰撞短路传感器的工件空间内部长直角焊缝自动找正与定位的系统，其特征在于，所述电源采用焊接电源实现。

4.根据权利要求1所述的基于碰撞短路传感器的工件空间内部长直角焊缝自动找正与定位的系统，其特征在于，所述找正装置为四点找正装置或旋转找正装置；

当找正装置为四点找正装置时，定位控制模块根据焊缝立面定位信息产生电机控制信号，并发送给找正装置的伺服电机；

当找正装置为旋转找正装置时，定位控制模块根据平行度偏差产生电机控制信号，并发送给找正装置的伺服电机。

5.根据权利要求4所述的基于碰撞短路传感器的工件空间内部长直角焊缝自动找正与定位的系统，其特征在于，所述四点找正装置包括料台(6)、伺服电机驱动的2个定位头(7)和2个弹性夹紧头(8)；

伺服电机驱动的2个定位头(7)位于料台(6)顶面的一端，驱动工件(2)移动，2个弹性夹紧头(8)与2个定位头(7)相对设置，用于找正后对工件(2)进行夹紧固定。

6.根据权利要求5所述的基于碰撞短路传感器的工件空间内部长直角焊缝自动找正与定位的系统，其特征在于，所述2个弹性夹紧头(8)的夹紧方式为气动、液压或弹簧。

7.根据权利要求4所述的基于碰撞短路传感器的工件空间内部长直角焊缝自动找正与定位的系统，其特征在于，所述旋转找正装置包括伺服电机驱动的转台(9)和4个夹紧机构(10)；

转台(9)的顶面设有4个夹紧机构(10)，4个夹紧机构(10)对工件(2)进行夹紧固定。