[发明专利]焊后焊缝高精度跟踪及残余应力消除系统

摘要

本发明公开了一种焊后焊缝高精度跟踪及残余应力消除系统，包括对焊缝进行焊接的移动式焊接设备、消除焊接应力的焊接应力消除移动机器人，一台同步电机固定放置于焊缝外，以同步电机转轴轴心作为参考点；两个反射式测距传感器固定在电机轴上，与电机同轴旋转，两个传感器间相隔一段距离；在焊接初始点、移动式焊接设备的焊接喷嘴处、焊接应力消除移动机器人作业末端均贴有反射片。本发明结构简单、自动化程度高、焊后焊缝跟踪精度高，不受焊渣或焊接缺陷对焊后焊缝跟踪的影响。

主权项

一种焊后焊缝高精度跟踪及残余应力消除系统，其特征是：包括对焊缝进行焊接的移动式焊接设备、消除焊接应力的焊接应力消除移动机器人，一台同步电机固定放置于焊缝外，以同步电机转轴轴心作为参考点；两个反射式测距传感器固定在电机轴上，与电机同轴旋转，两个传感器间相隔一段距离；在焊接初始点、移动式焊接设备的焊接喷嘴处、焊接应力消除移动机器人作业末端均贴有反射片，与上述测距传感器配合测距，其中一个测距传感器分别检测参考点与焊接初始点、参考点与焊接喷嘴之间的距离，另一个测距传感器分别检测参考点与焊接初始点、参考点与焊接应力消除移动机器人作业末端之间的距离；系统运行过程中，电机不停地恒速旋转，测距传感器不断检测焊接喷嘴与参考点的距离，及以参考点为圆心，参考点、焊接初始点、焊接移动点所形成的角度，从而得到焊接喷嘴相对于参考点的移动轨迹；同时测距传感器实时检测焊接应力消除移动机器人作业端与参考点的距离，及以参考点为圆心，参考点、焊接起始点、应力消除移动点所形成的角度，从而得到焊接应力消除移动机器人作业端相对于参考点的移动轨迹，将上述两轨迹进行比较，即可得到焊接应力消除移动机器人作业端偏离已焊焊缝的距离和方向，并通过控制系统进行纠偏；在焊接初始点上设置上下两个反射片，且两个反射片间相隔一段距离；焊接喷嘴处的反射片中心、焊接初始点上的一个反射片中心与一个测距传感器在同一水平面上；焊接应力消除移动机器人作业末端的反射片中心、焊接初始点上的另一个反射片中心与另一个测距传感器在同一水平面上；测距传感器安装高度高于焊接喷嘴，采用调制频率避开弧光及等离子体辐射的干扰；在焊接应力消除移动机器人上安装位姿检测传感器，得到任一时刻机器人相对于参考点的位姿，通过控制系统进行纠偏。