[发明专利]基于MEMS传感器的摆动电弧空间焊缝跟踪方法

摘要

公开一种基于MEMS(微机械)传感器的摆动电弧空间焊缝跟踪方法。该方法应用了机械手、焊接电源、送丝机、电弧传感器、内置式MEMS传感器焊枪、摆动电弧空间焊缝跟踪信号处理器、焊枪倾角运算器、摆动方向运算器、焊枪姿态实时调整器和焊接专家系统。其核心是通过焊枪倾角运算器、摆动方向运算器实现摆动电弧空间焊缝跟踪。该方法利用电弧传感器、陀螺仪和加速度计采集焊枪的空间姿态，并运用焊缝角度微分识别、垂直位移指向等方法自动调整焊枪倾角、摆动方向，实现空间复杂焊缝的实时跟踪。

主权项

一种基于MEMS传感器的摆动电弧空间焊缝跟踪方法，其使用了机械手，焊接电源，送丝机，电弧传感器，内部包含三轴陀螺仪传感器、三轴加速度传感器、及碰撞识别电路的内置式MEMS传感器焊枪，摆动电弧空间焊缝跟踪信号处理器，焊枪倾角运算器，摆动方向运算器，焊枪姿态实时调整器及焊接专家系统；其特征在于包含如下的步骤：系统工作时，电弧传感器采集焊缝偏差信号送入焊缝跟踪信号处理器，经计算后得到焊缝左右偏差值A和前后高差值B；控制A、B实现焊枪对中并与焊缝保持一定高度；B值同时送往焊枪倾角运算器运算出符合焊接工艺要求的焊角C、结合陀螺仪反馈的角度实现焊角的跟踪；在此同时，焊枪内部的加速度计记录焊枪的位移，焊枪位移信号送往摆动方向运算器运算出合适的摆动方向D；最后A、B、C、D送入焊枪空间姿态实时调整器，控制机械手执行跟踪动作。