[发明专利]一种轮式焊接机器人的焊枪空间位姿自适应调节系统及方法

摘要

本发明涉及一种轮式旋转电弧焊接机器人的焊枪空间位姿自适应调节系统及方法，特征在于安装于移动小车顶板上的竖直臂和水平臂，固联于水平臂移动滑块上的α角度调节器，β角度调节器通过中空臂与α角度调节器联接，β角度调节器通过电胶木联接焊枪微调臂，焊枪微调臂通过电胶木联接旋转电弧传感器焊枪。该发明根据采集到的焊枪空间位姿信息，通过焊枪姿态协调器和分级阈值控制器调整焊枪姿态，实现焊枪始终处于焊缝中心并垂直于焊缝的实时跟踪调节。该发明能自适应箱型波纹板等结构件长距离、大范围、具有复杂轨迹形式多位置焊缝跟踪的调节，减少工件加工或安装的误差和焊接过程中热变形等因素的干扰，提高焊接质量。

主权项

1.一种轮式焊接机器人的焊枪空间位姿自适应调节系统，用于长距离、大范围、具有复杂轨迹形式多位置焊缝跟踪的焊枪空间位姿调节，其特征是 ：(1)该系统由基于旋转电弧传感器的由自主移动轮式焊接机器人，基于分级阈值控制器和焊枪姿态协调器的控制系统，焊接系统及附属设备组成；(2)该自主移动轮式焊接机器人的特征在于：安装于移动小车顶板上的竖直臂和水平臂，固联于水平臂移动滑块上的α角度调节器，β角度调节器通过中空臂与α角度调节器联接，β角度调节器通过电胶木联接焊枪微调臂，焊枪微调臂通过电胶木联接基于旋转电弧传感器的焊枪；(3)该系统调节特征在于：根据采集到的焊枪空间位姿信息，通过控制系统中的焊枪姿态协调器进行信息处理得到焊枪当前的高低、左右及倾角偏差，经过分级阈值控制器得到机械调节臂和车轮的调节控制量，并经过D/A转换输出，控制伺服电机驱动车轮和机械调节臂运动，从而实现自适应焊枪空间姿态纠偏进行焊缝跟踪。