[发明专利]一种马鞍形空间曲线的焊接控制系统

摘要

本发明公开了一种马鞍形空间曲线的焊接控制系统。采用DSP控制系统，焊接前，将焊缝最高点作为焊接的起点，在控制面板上输入焊接工艺参数（管道直径、焊接速度等），轨迹计算模块计算出理想的马鞍形运动轨迹；电机驱动模块接入多个电机，驱动各执行机构完成马鞍形焊缝的运动轨迹，试运行阶段，根据实际工况对部分轨迹点进行调整。焊接时，焊枪前部的结构光跟踪传感器将焊枪的实时位置反馈给运动实时跟踪模块，计算出偏差位移量，控制系统通过控制相应电机完成偏差量的移动，实现焊缝的实时跟踪。本发明不仅能够适应不同直径的管管相贯焊缝，而且实现了马鞍形轨迹计算和焊缝的实时跟踪，自动化程度高，工件焊接质量好。

主权项

一种马鞍形空间曲线的焊接控制系统，其特征在于：包括如下步骤（1）根据焊接需求，在控制面板输入各项焊接工艺参数，轨迹计算模块按照预设编写在多轴运动控制卡里面的插补算法和程序计算出理想的马鞍形焊缝轨迹，将生成的焊接轨迹参数传输至控制系统；手工对焊枪位置进行调整，将焊缝的最高点作为马鞍形焊接轨迹的初始起点；（2）电机驱动模块接入主轴回转运动电机、横向进给运动电机、纵向进给运动电机和焊枪摆动电机，驱动各执行机构完成马鞍形焊缝的轨迹运动；在试运行阶段，电机驱动模块收到控制系统的信号，驱动电机带动执行机构做相应的轨迹运动，在焊枪运行过程中，通过工作人员干预，根据实际工况对理想轨迹的部分轨迹点进行一定的插补算法调整，使其满足实际需求；（3）结构光跟踪传感器安置在焊枪的前面,并且与焊枪固定，将焊枪的实时位置反馈给运动实时跟踪模块；焊接过程中，CCD摄像机将采集到的图像传送到图像采集卡，经过A/D转换后，将信号送入控制系统的运动实时跟踪模块进行处理，得到偏差信号后由电机驱动模块控制伺服电机，对执行机构的运动进行调整以及对结构光跟踪传感器和焊枪的位置调整,实现对焊缝的跟踪；（4）DSP控制系统根据运动实时跟踪模块反馈的焊枪当前位置，至少计算出当前焊枪的摆动角度和落差量，并传输至控制面板进行呈现。