CN113787247B - 一种焊接跟踪装置及其跟踪方法 - Google Patents
一种焊接跟踪装置及其跟踪方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113787247B CN113787247B CN202111119832.1A CN202111119832A CN113787247B CN 113787247 B CN113787247 B CN 113787247B CN 202111119832 A CN202111119832 A CN 202111119832A CN 113787247 B CN113787247 B CN 113787247B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- distance
- capacitor
- welding
- welding gun
- patch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
- B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/26—Accessories for electrodes, e.g. ignition tips
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Abstract
本发明涉及一种焊接跟踪装置及其跟踪方法,在焊枪喷嘴外表面设有电容阵列,所述电容阵列中的电容呈行列分布;各行电容等间距设置,每行电容为多个,沿焊枪喷嘴外表面圆周方向均匀分布;各行电容一一对应,每列电容之间的连线与焊枪喷嘴轴向中心线平行。本发明的电容式传感器结构简单,易于制造和保证高的精度,可以做得非常小巧,以实现某些特殊的测量;能工作在高温,强辐射及强磁场等恶劣的环境中,可以承受很大的温度变化,承受高压力,高冲击,过载等;能测量超高温和低压差,也能对带磁工作进行测量。
Description
技术领域
本发明属于焊接技术领域,尤其涉及一种焊接跟踪装置及其跟踪方法。
背景技术
焊接是一门材料连接技术,通过某种物理化学过程使分离的材料产生原子或者分子间的作用力而连接在一起,随着焊接技术的不断发展,它在生产中的应用日趋广泛,到目前为止已经成为一种重要的加工手段,焊缝自动跟踪系统的研究作为焊接领域的一个重要的方面,为了进行精确的自动焊接,必须进行焊缝自动跟踪。随着现代工业的大型化和高参数化,机器人焊接技术也得到了充分体现。由于与传统的电弧焊接相比较,机器人焊接技术可焊接质量。机器人焊接过程相对复杂,坡口的加工、工件的装配精度要求很高,以及在焊接过程中受热产生的变形等多重因素的影响,使得实际焊缝轨迹与焊接接缝的轨迹之间产生一定偏差,使得焊接质量并不能得到保证。
机器人自动焊接的焊缝跟踪,为了保证实际焊缝轨迹与焊接接缝的轨迹之间吻合,使得焊接质量得到保证。对焊接过程的稳定性及焊接质量产生了直接的影响,并且实现机器人焊接焊缝轨迹实现自动修正与补偿,降低焊接件的预加工成本和精度,提高焊接过程的工艺适应能力。
目前市场上的智能焊接跟踪系统对焊接采用的方法是根据反馈模块实时的出的数据,进行焊接缝的判断位置,从而控制焊接头对焊接缝进行焊接,这种实时焊接,容错率低,且容易出错,效率较低,不利于整个焊接工作的展开。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的机器人自动焊接过程,采用激光、视觉、电流等常规手段,焊缝跟踪的实时性差的问题,并且对机器人自动焊接,焊接焊缝轨迹,采用电容跟踪实现自动修正与补偿。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:一种焊接跟踪装置,在焊枪喷嘴外表面设有电容阵列,所述电容阵列中的电容呈行列分布;
各行电容等间距设置,每行电容为多个,沿焊枪喷嘴外表面圆周方向均匀分布;各行电容一一对应,每列电容之间的连线与焊枪喷嘴轴向中心线平行。
对于每行电容,任意相邻两个电容之间设有间距,且间距相等。
每个电容均与电容控制器相连接,用于将测量的电容电荷数值,反馈给机器人控制器。
一种焊接跟踪方法,包括以下步骤:
通过电容阵列获取各电容相对于工件的位置,并筛选出某列电容作为当前时刻的检测电容组;
在当前时刻的检测电容组中,将该列中所有电容的位置序号选取中位数,得到中位数对应的电容,作为当前时刻的检测电容;
通过当前时刻的检测电容测量该检测电容与工件的距离,并根据该检测电容与焊枪喷嘴的位置关系,得到焊枪喷嘴末端的当前位置,根据焊枪喷嘴末端的当前位置与姿态,对焊缝的焊接进行实时跟踪。
每个电容相对于工件的位置通过下式得到:
所述筛选出某列电容作为当前时刻的检测电容组,包括以下步骤:
获取工件上距离焊枪喷嘴末端最近的工件位置点的坐标矩阵A;
根据焊枪姿态以及电容在焊枪喷嘴上的相对位置,得到各列中每个电容的坐标矩阵B;
坐标矩阵B与坐标矩阵A做数值差,以得到各列中每个电容与工件的距离;
全部数值差通过冒泡排序法,选取最小数值差对应的某列电容为当前时刻的检测电容组。
所述焊枪喷嘴末端姿态通过下式得到:
其中,α为工作角,表示以当前检测电容贴片几何中心为原点、并通过原点的两条边形成的角度,一条边以原点为起点并与焊枪喷嘴轴向中心线平行、另一条边为通过原点在水平面上的垂线;第九距离9为当前检测电容贴片几何中心原点、与辅助测量电容贴片几何中心点在底板上的投影点的距离,第十距离10为辅助测量电容贴片几何中心点与底板之间的距离,第十一距离11为当前检测电容贴片几何中心与辅助测量电容贴片几何中心点的距离,第十二距离12为辅助测量电容贴片几何中心点与底板之间的距离;
其中,β为行走角,表示以当前检测电容为原点、并通过原点的两条边形成的角度,一条边以原点为起点并与焊枪喷嘴轴向中心线平行、另一条边为与当前焊接前进方向垂直的射线;第十四距离14为辅助测量电容贴片几何中心点在垂直于当前焊接前进方向上、与立板间的距离;第十六距离16为当前检测电容几何中心点与辅助测量电容贴片几何中心点之间的距离;第十三距离13为第十六距离16在与当前焊接前进方向垂直的直线上的投影长度;第十五距离15为以当前检测电容贴片几何中心点为原点、与当前焊接前进方向垂直的射线,距离立板的距离减去第十四距离14和第十三距离13之和;
所述底板为用于与立板焊接、并设于水平面上的平面板;
所述辅助测量电容为与当前检测电容同列的某个电容,且排除离焊枪喷嘴末端最近的电容。
所述工件位置点为立板上的位置点。
所述行走角β通过以下步骤进行修正:
将辅助测量电容贴片几何中心点D和当前检测电容几何中心点E,水平向工件的立板上投影,分别得到在工件外表面一段曲线的起点和终点;
对所述曲线的起点和终点进行微积分运算,得到第十三距离13计算值;
将行走角β减去第十三距离13计算值,得到修正后的行走角β。
本发明具有以下有益效果及优点:
1)能够在焊接过程中,时时感知焊缝跟踪过程的空间姿态,提高了焊接时的精度和容错度。
2)温度稳定性好
电容式传感器的电容值一般与电极材料无关,这有利于选择温度系数低的材料,又因本身发热极小,影响稳定性甚微。而电阻传感器有铜损,易发热产生零漂。
3)结构简单
电容式传感器结构简单,易于制造和保证高的精度,可以做得非常小巧,以实现某些特殊的测量;能工作在高温,强辐射及强磁场等恶劣的环境中,可以承受很大的温度变化,承受高压力,高冲击,过载等;能测量超高温和低压差,也能对带磁工作进行测量。
4)动态响应好
电容式传感器由于带电极板间的静电引力很小,需要的作用能量极小,又由于它的可动部分可以做得很小很薄,即质量很轻,因此其固有频率很高,动态响应时间短,能在几兆赫兹的频率下工作,特别适用于动态测量。又由于其介质损耗小可以用较高频率供电,因此系统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数。
5)可以非接触测量且灵敏度高
可非接触测量回转轴的振动或偏心率、小型滚珠轴承的径向间隙等。当采用非接触测量时,电容式传感器具有平均效应,可以减小工件表面粗糙度等对测量的影响。
6)测量稳定性高,常规的电弧跟踪,是焊丝末端与工件之间电弧的电流跟踪。但是焊丝末端是不断熔化填充熔池的。焊丝的不断熔化是比较均匀的,但不是完全均匀的。因此焊丝末端不断熔化的速度影响跟踪精度。本发明是电容片与工件之间的距离,因此,相比现有技术拜托了焊丝熔化速度,焊丝进给速度的影响。
附图说明
图1本发明的结构示意图;
图2本发明的工作示意图;
图3工作角跟踪原理图;
图4焊缝水平布局原理图;
图5行走角跟踪原理图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1~5所示,本发明包含焊接机器人1、底板2、立板3、焊缝4、焊丝5、焊枪6、电容贴片7、第八距离8、第九距离9、第十距离10、第十一距离11、第十二距离12、第十三距离13、第十四距离14、第十五距离15、第十六距离16、第十七距离17、工作角α、行走角β。
焊枪6上的电容贴片7布局为焊枪圆周阵列八等分,焊枪长度方向为线性阵列九阵列。多个阵列其一目的是,由于焊枪6在工件附近的焊接姿态和位置具有不确定性,工件的形状具有不确定性。任意时刻均能有至少几组有效数据。每个电容均与电容控制器相连接,用于反馈测量的电容电荷数值,电荷数值的模拟量经过模拟量和数字量转化模块,转化给机器人控制器,产生的数字量数值,用于与专家系统的数值,进行焊接专家数据库中的数据进行有效对比。
如图3、图5所示,位置与距离定义:
对于垂直焊缝延伸方向的工作侧面图三。第一工作点A为焊枪6当前姿态下,焊枪最高贴片7,且正对立板3一组长度阵列,从低到高第六个贴片7。太近温度飘逸不好,太远检测效果不好。第一工作点A距离立板3贴片几何中心到工件最近距离为第八距离8。第二工作点B为焊枪6当前姿态下,焊枪最低贴片7,且正对底板2一组长度阵列,低到高第二个贴片7。第三工作点C为焊枪6当前姿态下,焊枪最低贴片7,且正对底板2一组长度阵列,低到高第六个贴片7。第二工作点B距离底板2贴片几何中心到工件最近距离位置为第十二距离12。第三工作点C距离底板2贴片几何中心到工件最近距离为第九距离9和第十距离10距离之和。第二工作点B和第三工作点C之间距离为第十一距离11。
对于平行焊缝延伸方向和垂直于地面的附视图五。第四工作点D为焊枪6当前姿态下,焊枪6上的贴片7正对立板3的一组长度阵列,从近到远第三个贴片7。第五工作点E为从近到远第八个贴片7。
第四工作点D距离立板3贴片几何中心到工件最近距离为第十七距离17。第五工作点E距离立板3贴片几何中心到工件最近距离为第十三距离13、第十四距离14和第十五距离15距离之和。第四工作点D和第五工作点E之间距离为第十六距离16。
所述第八距离8、第九距离9、第十距离10、第十一距离11、第十二距离12、第十三距离13、第十四距离14、第十五距离15、第十六距离16、第十七距离17是通过公式。电容贴片7带电荷,底板2和立板3带电极相反的电荷。通过以下公式:
焊接机器人1的一端底座固定于地面、焊接机器人1的另外一端安置有焊枪6。
所述焊枪6具体为气体保护焊焊枪,一种用于熔化极气体保护焊的焊枪。焊枪的喷嘴用陶瓷做绝缘,在高温下不易烧损;电流流过发热少,内置的高效热交换器使保护气体的冷却作用充分发挥;导电嘴前端的陶瓷盖可防止,导电嘴受到电弧直接辐射,温度过高;送丝软管前端较软,可防止焊丝过分弯折引起,送丝不稳。
焊丝5、焊枪6和焊接机器人1实现机器人自动焊接。
所述,机器人自动焊接。这种焊接方法是利用连续送进的焊丝5与底板2和立板3,工件之间燃烧的电弧作热源,由焊炬嘴喷出的气体来保护电弧进行焊接的。
熔化极气体保护电弧焊通常用的保护气体有氩气,氦气,二氧化碳气或这些的混合气体。以氩气或氦气为保护气时称为熔化极惰性气体保护电弧焊(在国际上称为MIG焊);以惰性气体与氧化性气体(氧气,二氧化碳)的混合气为保护气时,或以二氧化碳气体或二氧化碳+氧气的混合气体为保护气时,统称为熔化极活性气体保护电弧焊(在国际上称为MAG焊)。
熔化极气体保护电弧焊的主要优点是可以方便的进行各种位置的焊接,同时也具有焊接速度较快,熔敷率较高的优点。熔化极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属的焊接,包括碳钢,合金钢。熔化极惰性气体保护电弧焊适用于不锈钢,铝,镁,铜,钛,镐及镍合金。利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊。
本发明为直流焊接,而非交流焊接。底板2和立板3为下电极,焊枪6的喷嘴用陶瓷为绝缘体。焊枪6的喷嘴的外表曲面上含有多个电容贴片7,为上电极。上下电极之间的距离发生一定的变化,从而使电容发生变化。电容与上下电极之间的距离的关系是非线性关系,因此,要用具有补偿功能的测量电路对输出电容进行非线性补偿。
所述底板2和立板3为下电极,。焊枪6的喷嘴的外表曲面电容贴片7上电极,之间的距离如图所示,第八距离8、第九距离9、第十距离10、第十一距离11、第十二距离12、第十三距离13、第十四距离14、第十五距离15、第十六距离16。
第九距离9、第十距离10、第十一距离11、第十二距离12、第十三距离13、第十四距离14、第十五距离15可通过电气、电路、数学、计算耦合出焊枪6与底板2和立板3的空间位置和姿态,进而实现焊缝实时跟踪。达到焊接过程,机器人自动焊接焊缝跟踪工艺状态。
第八距离8维持一定范围,电容值。焊丝5端点维持横向焊缝跟踪稳定。
第九距离9维持一定范围,电容值。焊丝5端点维持高度焊缝跟踪稳定。
第九距离9除以第十一距离11的反余弦三角函数值,维持工作角α焊缝跟踪稳定。
第十三距离13除以第十六距离16反余弦三角函数值,维持行走角β焊缝跟踪稳定。
所述的电容跟踪流程如下:
第一步,焊接起弧度,电容贴片7感知与对应工件的位置。(大数据采集)电容贴片7带电荷,底板2和立板3带电极相反的电荷。通过以下公式:
εr是相对介电常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离,k则是静电力常量。
第二步,数据筛选。
根据机器人控制器姿态及工具坐标系换算得出,电容贴片7感觉与对应工件的选取正对和合适的贴片。
选取原则一;正对或者接近正对(斜对由于贴片7为空间曲面投影积分数值计算量不易收敛)。
目标:电容贴片7筛选出圆周阵列中的一组贴片
1.输入所有此子函数的数据,建立变量。
2.计算机检索出理论工件(底板2或者立板3)上距离焊枪6最近坐标A矩阵。
3.实际位置会有偏差,一般会用电弧跟踪解决,本发明用电容跟踪解决。实际工件与理论工件位置的偏差,从数值分析的角度,做电容贴片7选择正对的理论定性判断,因为电容距离是厘米级别,而电弧运动是毫米级别的。理论位置用于电容贴片7筛选的定性判断,实际误差用电容测量与机器人运动跟踪的定量补偿。
4.机器人1当前时刻工具坐标TCP。
5.机器人1当前时刻工具坐标TCP坐标变换矩阵,计算单个电容贴片7,获得坐标矩阵B。
6.电容贴片7坐标矩阵B与最近坐标A矩阵,做数值差
7.全部数值差通过冒泡排序法,筛选出合适位置,返回函数输出
选取原则二;从低到高选取一个贴片。太近温度飘逸不好,太远检测效果不好。
单个电容贴片7测量位置选取中位数,两个电容贴片7,接近三等分选择。
第三步,焊枪6距离立板3,水平位置跟踪。
对于垂直焊缝延伸方向的工作侧面图三。第一工作点A为焊枪6当前姿态下,焊枪最高贴片7,且正对立板3一组长度阵列,从低到高第六个贴片7。太近温度飘逸不好,太远检测效果不好。第一工作点A距离立板3贴片几何中心到工件最近距离为第八距离8。第八距离8稳定在一定范围。过大或者过小均焊接机器人1运动补偿。达到图对于平行焊缝延伸方向和垂直于地面的附视图五。焊丝5的末端与焊缝4工艺熔池位置复合。
第四步,焊枪6距离底板2,高度位置跟踪。
第三工作点C为焊枪6当前姿态下,焊枪最低贴片7,且正对底板2一组长度阵列,低到高第六个贴片7。第三工作点C距离底板2贴片几何中心到工件最近距离为第九距离9和第十距离10距离之和。第九距离9和第十距离10距离之和稳定在一定范围。过大或者过小均焊接机器人1运动补偿。达到对于垂直焊缝延伸方向的工作侧面图三。焊丝5的末端与焊缝4工艺熔池位置复合。
第五步,焊枪6维持工作角α焊缝跟踪稳定姿态跟踪。
第九距离9除以第十一距离11的反余弦三角函数值,维持工作角α焊缝跟踪稳定。
维持工作角α稳定在一定范围。过大或者过小均焊接机器人1运动补偿。焊接工艺角度维持在一定工艺规划除范围,对焊缝成形有影响之外,焊接方向与焊接工艺角度对焊工熔池观察效果、飞溅的大小及气体保护效果也有一定的影响。
第六步,焊枪6维持工作角维持行走角β姿态跟踪。
第十三距离13除以第十六距离16反余弦三角函数值,维持行走角β焊缝跟踪稳定。
维持行走角β焊缝跟踪稳定在一定范围。过大或者过小均焊接机器人1运动补偿。焊接工艺角度维持在一定工艺规划除范围,对焊缝成形有影响之外,焊接方向与焊接工艺角度对焊工熔池观察效果、飞溅的大小及气体保护效果也有一定的影响。
第七步,行走角工程数值与理论数值的修正
工程角度,当前检测电容为原点与立板间的距离测量数值为第十三距离13、第十四距离14和第十五距离15之和。其中第十三距离13是理论数值与工程数值的误差来源。其产生与立板外形有关。其数值可以通过离线编程技术与机器人运动学技术进行补偿。
如图3所示,通过机器人运动学技术可以获得D点和E点,D点和E点水平向左边工件上投影,获得在工件外表面高度方向上一段曲线的起点和终止点。
通过机器人离线编程技术,对工件外表面高度方向上一段曲线的起点和终止点进行微积分运算,可以获得第十三距离13。
对行走角工程舍去第十三距离13,可以获得更加接近理论值的行走角度。
Claims (6)
1.一种焊接跟踪装置,其特征在于,在焊枪喷嘴外表面设有电容阵列,所述电容阵列中的电容呈行列分布;
各行电容等间距设置,每行电容为多个,沿焊枪喷嘴外表面圆周方向均匀分布;各行电容一一对应,每列电容之间的连线与焊枪喷嘴轴向中心线平行;
焊枪喷嘴末端姿态通过下式得到:
其中,α为工作角,表示以当前检测电容贴片几何中心为原点、并通过原点的两条边形成的角度,一条边以原点为起点并与焊枪喷嘴轴向中心线平行、另一条边为通过原点在水平面上的垂线;第九距离( 9) 为当前检测电容贴片几何中心原点、与辅助测量电容贴片几何中心点在底板上的投影点的距离,第十距离( 10) 为辅助测量电容贴片几何中心点与底板之间的距离,第十一距离( 11) 为当前检测电容贴片几何中心与辅助测量电容贴片几何中心点的距离,第十二距离( 12) 为辅助测量电容贴片几何中心点与底板之间的距离,第九距离( 9) 与第十距离( 10) 之和是当前检测电容与底板间的距离测量值;
其中,β为行走角,表示以当前检测电容为原点、并通过原点的两条边形成的角度,一条边以原点为起点并与焊枪喷嘴轴向中心线平行、另一条边为与当前焊接前进方向垂直的射线;第十四距离( 14) 为辅助测量电容贴片几何中心点在垂直于当前焊接前进方向上、与立板间的距离;第十六距离( 16) 为当前检测电容几何中心点与辅助测量电容贴片几何中心点之间的距离;第十三距离( 13) 为第十六距离( 16) 在与当前焊接前进方向垂直的直线上的投影长度;第十五距离( 15) 为以当前检测电容贴片几何中心点为原点、与当前焊接前进方向垂直的射线,距离立板的距离减去第十四距离( 14) 和第十三距离( 13) 之和,第十三距离( 13) 、第十四距离( 14) 与第十五距离( 15) 之和为当前检测电容与立板间的距离测量值;
所述底板为用于与立板焊接、并设于水平面上的平面板;
所述辅助测量电容为与当前检测电容同列的某个电容,且排除离焊枪喷嘴末端最近的电容;
筛选出某列电容作为当前时刻的检测电容组,包括以下步骤:
获取工件上距离焊枪喷嘴末端最近的工件位置点的坐标矩阵A;
根据焊枪姿态以及电容在焊枪喷嘴上的相对位置,得到各列中每个电容的坐标矩阵B;
坐标矩阵B与坐标矩阵A做数值差,以得到各列中每个电容与工件的距离;
全部数值差通过冒泡排序法,选取最小数值差对应的某列电容为当前时刻的检测电容组。
2.根据权利要求1所述的一种焊接跟踪装置,其特征在于,对于每行电容,任意相邻两个电容之间设有间距,且间距相等。
3.根据权利要求1所述的一种焊接跟踪装置,其特征在于,每个电容均与电容控制器相连接,用于将测量的电容电荷数值,反馈给机器人控制器。
4.一种焊接跟踪方法,其特征在于,包括以下步骤:
通过电容阵列获取各电容相对于工件的位置,并筛选出某列电容作为当前时刻的检测电容组;
在当前时刻的检测电容组中,将该列中所有电容的位置序号选取中位数,得到中位数对应的电容,作为当前时刻的检测电容;
通过当前时刻的检测电容测量该检测电容与工件的距离,并根据该检测电容与焊枪喷嘴的位置关系,得到焊枪喷嘴末端的当前位置,根据焊枪喷嘴末端的当前位置与姿态,对焊缝的焊接进行实时跟踪;
所述焊枪喷嘴末端姿态通过下式得到:
其中,α为工作角,表示以当前检测电容贴片几何中心为原点、并通过原点的两条边形成的角度,一条边以原点为起点并与焊枪喷嘴轴向中心线平行、另一条边为通过原点在水平面上的垂线;第九距离( 9) 为当前检测电容贴片几何中心原点、与辅助测量电容贴片几何中心点在底板上的投影点的距离,第十距离( 10) 为辅助测量电容贴片几何中心点与底板之间的距离,第十一距离( 11) 为当前检测电容贴片几何中心与辅助测量电容贴片几何中心点的距离,第十二距离( 12) 为辅助测量电容贴片几何中心点与底板之间的距离,第九距离( 9) 与第十距离( 10) 之和是当前检测电容与底板间的距离测量值;
其中,β为行走角,表示以当前检测电容为原点、并通过原点的两条边形成的角度,一条边以原点为起点并与焊枪喷嘴轴向中心线平行、另一条边为与当前焊接前进方向垂直的射线;第十四距离( 14) 为辅助测量电容贴片几何中心点在垂直于当前焊接前进方向上、与立板间的距离;第十六距离( 16) 为当前检测电容几何中心点与辅助测量电容贴片几何中心点之间的距离;第十三距离( 13) 为第十六距离( 16) 在与当前焊接前进方向垂直的直线上的投影长度;第十五距离( 15) 为以当前检测电容贴片几何中心点为原点、与当前焊接前进方向垂直的射线,距离立板的距离减去第十四距离( 14) 和第十三距离( 13) 之和,第十三距离( 13) 、第十四距离( 14) 与第十五距离( 15) 之和为当前检测电容与立板间的距离测量值;
所述底板为用于与立板焊接、并设于水平面上的平面板;
所述辅助测量电容为与当前检测电容同列的某个电容,且排除离焊枪喷嘴末端最近的电容;
所述筛选出某列电容作为当前时刻的检测电容组,包括以下步骤:
获取工件上距离焊枪喷嘴末端最近的工件位置点的坐标矩阵A;
根据焊枪姿态以及电容在焊枪喷嘴上的相对位置,得到各列中每个电容的坐标矩阵B;
坐标矩阵B与坐标矩阵A做数值差,以得到各列中每个电容与工件的距离;
全部数值差通过冒泡排序法,选取最小数值差对应的某列电容为当前时刻的检测电容组。
6.根据权利要求4所述的一种焊接跟踪方法,其特征在于,所述工件位置点为立板上的位置点。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111119832.1A CN113787247B (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 一种焊接跟踪装置及其跟踪方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111119832.1A CN113787247B (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 一种焊接跟踪装置及其跟踪方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113787247A CN113787247A (zh) | 2021-12-14 |
CN113787247B true CN113787247B (zh) | 2022-11-11 |
Family
ID=78879173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111119832.1A Active CN113787247B (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 一种焊接跟踪装置及其跟踪方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113787247B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116748729B (zh) * | 2023-08-14 | 2023-10-24 | 山西海德拉太矿国际采矿刀具设备有限公司 | 一种基于多重测试的采煤机螺旋滚筒齿座焊接方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109570859A (zh) * | 2019-01-09 | 2019-04-05 | 湘潭大学 | 基于电感阵列传感器的焊枪位姿识别系统 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58188598A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-04 | Origin Electric Co Ltd | 加工装置 |
EP0191000B1 (de) * | 1985-02-08 | 1989-07-12 | GET Gesellschaft für Elektronik-Technologie mbH | Messanordnung mit einer kapazitiven Messelektrode und Bearbeitungs-Werkzeug mit integrierter Elektrode |
CN102825365B (zh) * | 2012-09-12 | 2015-03-25 | 湘潭大学 | 基于电容式传感器的焊缝自动跟踪系统及方法 |
CN104959706B (zh) * | 2015-07-10 | 2018-02-23 | 湘潭大学 | 薄板焊接摆动式边缘效应电容传感器的焊缝跟踪方法 |
CN106944719B (zh) * | 2017-05-26 | 2019-05-10 | 湘潭大学 | 基于多极阵列电容传感器的焊枪姿态识别方法 |
CN107478145B (zh) * | 2017-09-05 | 2019-05-21 | 湘潭大学 | 一种焊枪位姿检测的尖端式多极阵列电容传感器 |
CN109014501A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-18 | 湘潭大学 | 一种平面环形多极阵列电容焊缝跟踪传感器 |
CN109719369B (zh) * | 2019-02-26 | 2021-01-05 | 湘潭大学 | 一种多极电容传感磁控实时纠偏的焊缝跟踪方法 |
CN109900752A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-06-18 | 北京航空航天大学 | 一种耐高温高压的电容阵列传感器 |
-
2021
- 2021-09-24 CN CN202111119832.1A patent/CN113787247B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109570859A (zh) * | 2019-01-09 | 2019-04-05 | 湘潭大学 | 基于电感阵列传感器的焊枪位姿识别系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113787247A (zh) | 2021-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106735999B (zh) | 一种变截面坡口集箱管座自动焊接方法 | |
Cook | Robotic arc welding: Research in sensory feedback control | |
KR100925083B1 (ko) | 탠덤 아크 용접 시스템의 용접 토치 위치를 제어하는 로봇 제어 장치 및 그것을 이용한 아크 모방 제어 방법 | |
JP5498264B2 (ja) | タンデムアーク溶接における電極位置制御方法、タンデムアーク溶接システムのロボットコントローラおよびタンデムアーク溶接システム | |
CN113787247B (zh) | 一种焊接跟踪装置及其跟踪方法 | |
US4613743A (en) | Arc welding adaptive process control system | |
EP1992440B1 (en) | Welding device | |
US8742292B2 (en) | Robot controller that controls tandem arc welding system, arc tracking controlling method using the robot controller, and the tandem arc welding system | |
EP4137259A1 (en) | Laminate molding method | |
CN111843120B (zh) | 基于电弧传感和位置前馈的机器人焊缝跟踪算法 | |
Wang et al. | Rapid prototyping based on variable polarity gas tungsten arc welding for a 5356 aluminium alloy | |
EP0601206B1 (en) | Method for controlling operation of a robot arm | |
CN109963679A (zh) | 电弧跟踪焊接中的偏移量的检测方法 | |
KR20190064204A (ko) | 용접부위 형상과 3d 좌표 측정을 이용한 용접 자동화시스템 및 이를 이용한 용접 방법 | |
JP4420863B2 (ja) | レーザアーク複合溶接の制御方法 | |
JP4362851B2 (ja) | 溶接装置 | |
CN109822196B (zh) | 基于双陀螺仪的摆动电弧跟踪焊接系统 | |
CN115350834B (zh) | 锻造视觉协同喷涂方法 | |
Reutzel et al. | Laser-GMA hybrid welding: process monitoring and thermal modeling | |
US3469068A (en) | Welding skate with computerized control | |
Dilthey et al. | Through the arc sensing in GMA-welding with high speed rotating torch | |
JPS5839030B2 (ja) | 自動溶接装置のティ−チング装置 | |
CN117773310B (zh) | 铝合金带筋壁板空间曲线搅拌摩擦焊轨迹跟踪控制系统 | |
US20210245281A1 (en) | Applied force determination and control in joining process | |
CN117680796A (zh) | 不锈钢复合板智能化埋弧焊焊接方法及系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |