CN115178842A - 多轴联动焊接装置、方法和轨迹插补算法 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动焊接技术领域，并具体公开了一种多轴联动焊接装置，包括多轴运动装置和电弧焊装置，电弧焊装置设在多轴运动装置上，多轴运动装置带动电弧焊装置在三维空间上进行运动，电弧焊装置将焊件进行焊接在一起。通过控制模块来控制多轴运动装置的各个电机的转动速度和转动力矩，使得电机的速度和力矩能够得到均衡控制，带动电弧焊装置模拟复现熟练焊工柔和精准的运弧手法，进而实现深熔弧焊实现无引收弧板的工件内自动焊接、工件内断弧重连焊接以及横焊、立焊、爬坡焊等多位置自动化焊接工艺，达到稳定高效的生产目的。

Description

多轴联动焊接装置、方法和轨迹插补算法

技术领域

本发明属于自动焊接技术领域，具体涉及一种多轴联动焊接装置，此外，本发明还涉及一种多轴联动焊接的焊接方法。

背景技术

电弧焊接过程就是分离的待焊工件结合线(下称为：待焊焊缝)两边的金属被电弧局部加热熔化形成液态熔池，然后液态熔池冷却重新结晶凝固形成焊缝的过程。

液态熔池具有流动性，在重力、电弧力、表面张力、固液面的附着力和承托力等多种作用力的共同作用下，达到一种动态平衡的状态，才能获得合乎焊接规程要求的合格焊缝，否则将会产生气孔、夹渣、未熔合、咬边甚至穿洞等等焊接缺陷，造成焊接失败。而所有这些作用于熔池之上的作用力，与熔池材料、焊接电源的输出特性、待焊焊缝走向和工件空间摆放位置的变换、熔池形态、体量、温度等等这些因素密切相关，任何一项因素的改变，都会引起作用在熔池上的一种甚至多种作用力产生变化。

实际的焊接生产场景多样繁杂，对一些特殊的焊接位置(如2G、3G、4G、 5G、5GX、6G、6GX等)工件进行施焊，由于工件对熔池的承托力很小甚至完全没有承托，液态的熔池受重力的作用下很容易向下流淌掉落，难以保持在焊缝位置，焊接难度很大。传统生产只能依靠牺牲生产效率、增加材料损耗的方式，采取开坡口、双面多层多道的方式，并依赖技术高超的焊工运用特殊运弧手法施焊完成生产，因此，生产过程劳动强度大，受限条件多、效率低、成本高，难以推广。

深熔弧焊为穿透型电弧焊接，焊接熔池从正面到背面贯穿整个工件，单面焊双面成形，对1G位置的中厚板实现自动化焊接，大大降低了生产劳动强度和成本，生产效率高，已在压力容器设备生产行业推广应用。

但由于深熔弧焊的熔池为穿透型熔池，比传统非穿透型电弧焊接的熔池体量更大、更重，在非1G位置的焊接场景，单纯依靠调节焊接电源的输出特性，难以克服液态金属从待焊焊缝位置流淌掉落；而即使对于1G位置的深熔弧焊接，在电弧力的作用下，起弧处正面焊缝隆起严重并伴随背面未熔合，收弧处焊缝有内凹弧坑，造成焊接缺陷，因此对于直缝焊接场景，要在工件上加装起弧板、收弧板，将起弧、收弧导引到工件外部的方式进行处理，而对于无法加装起弧板、收弧板的直缝焊场景，在此种背景下，自动化焊接应用受到极大的限制。

综上，在中厚板焊接领域，传统的方法是依靠手工焊接来完成，技术高超的熟练焊工通过推、拉、带、顶等柔和的运弧手法，对熔池进行控制，从而完成焊接。

虽然有一些专门配备的自动焊接专机，但是传统的自动焊接专机由于各运动轴的驱动控制通道相互独立，各通道间的控制逻辑在时序上为串行控制，而且缺少姿态平滑过度控制，导致焊枪做非直线运动时折线化明显、顿挫震动强烈，无法有效仿真手工焊接柔和的熟练焊工的运弧手法。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种多轴联动焊接装置，此外，还提供了一种多轴联动焊接的焊接方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种多轴联动焊接装置，包括多轴运动装置和电弧焊装置，所述电弧焊装置设在所述多轴运动装置上，所述多轴运动装置带动所述电弧焊装置在三维空间上进行运动，所述电弧焊装置将焊件进行焊接在一起。

在一些实施方式中，所述多轴运动装置为三轴运动装置，三轴运动装置分别为X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置，所述Y轴运动装置设在所述 X轴运动装置上，所述Z轴运动装置设在所述Y轴运动装置上，所述电弧焊装置设在所述Z轴运动装置上。

在一些实施方式中，所述X轴运动装置包括X轴电机、X轴丝杆、X轴丝母和X轴支架，所述X轴电机、X轴丝杆和X轴丝母均设在所述X轴支架上，所述X轴丝杆与所述X轴电机相连，所述X轴丝母套在所述X轴丝杆上，所述Y 轴运动装置与所述X轴丝母相连。

在一些实施方式中，还包括控制模块、多个速度传感器和多个位置传感器，所述X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置各设置有一个速度传感器和一个位置传感器，所述速度传感器感应运行速度，并生成对应的速度信号，将所述速度信号发送给所述控制模块，所述位置传感器感应运行时的位置信号，并将位置信号发送给所述控制模块，所述控制模块根据位置信号和速度信号，将位置信号与速度信号与设定值进行比对，根据比对结果生成对应的控制信号，并通过控制信号来控制X轴运动装置、Y轴运动装置和Z轴运动装置的运动。

在一些实施方式中，还包括操作模块和显示模块，所述操作模块根据预设值操作，生成对应的操作信号，并将操作信号发送给所述控制模块，所述控制模块根据操作信号来设定多轴运动装置的运动轨迹，所述控制模块还可以生成显示信号，并通过显示模块显示当前多轴运动装置的运动特征信息。

根据本发明的另一方面，提供了一种多轴联动焊接装置的控制方法，包括如下步骤：

S101，通过操作模块来设置多轴运动装置的运动轨迹模型以及特征点信息，从而确定运动轨迹路线，并通过控制模块的存储模块进行存储；

S102，进行焊接时，通过操作模块来设置启动信息，多轴运动装置在控制模块的控制下进行运动，多轴运动装置运动过程中，通过速度传感器和位置传感器来反馈信号给控制模块，控制模块根据反馈的信号，控制多轴运动装置运动，所述电弧焊装置跟随多轴运动装置运动。

一种多轴联动焊接装置的轨迹插补算法，包括以下步骤：

S1.将电弧焊装置的运动路径进行拆分成直线或者弧线；

S2.取直线或者弧线，确定两个端点A、C，同时确定中点B，并计算出对应的坐标：A(X_A、Y_A)、B(X_B、Y_B)、C(X_C、Y_C)；

判断A、B、C三点是否在同一直线上，

若A、B、C在同一直线上，则通过直线插补方式来控制电弧焊装置(1)的运动路径；若A、B、C在不在一直线上，则计算圆弧半径和圆心坐标，通过圆弧插补方式来控制电弧焊装置的运动路径；

之后，对拐角进行平滑过渡处理，完成后，输出X轴和Y轴控制脉冲；

S3.完成后，依次循环上述操作。

本发明的有益效果为：通过操作模块，可以来通过操作模块来设置多轴运动装置的运动轨迹，从而设置电弧焊装置的运动轨迹，如：可以通过操作模块来使得控制模块进行存储焊接工艺配方数据，操作人员可以根据具体的焊接场景来选择合适的焊接工艺配方，之后，控制模块可以控制多轴运动装置进行复位，开始焊接后，控制模块可以根据设置好的电弧焊装置的运动轨迹来控制多轴运动装置的运动轨迹，进而控制电弧焊装置的运动轨迹，而多轴运动装置在运动的过程中，可以反馈速度和位置信号给控制模块，可以使得控制模块对电弧焊装置的运动轨迹进行精准定位。

因此，可以通过控制模块来控制多轴运动装置的各个电机的转动速度和转动力矩，使得电机的速度和力矩能够得到均衡控制，带动电弧焊装置模拟复现熟练焊工柔和精准的运弧手法，进而实现深熔弧焊实现无引收弧板的工件内自动焊接、工件内断弧重连焊接以及横焊、立焊、爬坡焊等多位置自动化焊接工艺，达到稳定高效的生产目的。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的多轴联动焊接装置的结构示意图；

图2为图1所示多轴联动焊接装置的另一方向的结构示意图；

图3为图1所示多轴联动焊接方法的流程图；

图4为电弧焊装置的运动轨迹的示意图；

图5为图1所示多轴联动焊接装置的轨迹插补算法的流程图。

图中：1-电弧焊装置；2-X轴运动装置；3-Y轴运动装置；31-X轴电机；32-X 轴丝杆；33-X轴支架；4-Z轴运动装置；5-铰接板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1和图2示意性的显示了本发明一种实施方式的多轴联动焊接装置的结构。

如图1和图2所示，一种多轴联动焊接装置，包括多轴运动装置和电弧焊装置1，电弧焊装置1可以设置在多轴运动装置上，多轴运动装置带动电弧焊装置1在三维空间上进行运动，电弧焊装置1将焊件进行焊接在一起。

为了方便理解，下面对本发明中的电弧焊装置1的结构作详细说明：在本实施例中，电弧焊装置1是一种现有的装置，电弧焊装置1包括焊接电源、焊接电缆、焊炬、焊件和电弧，上述多个部件构成电气回路，焊接时焊炬和工件间引燃电弧，在焊接电源提供合适电弧电压和焊接电流下电弧稳定燃烧，产生高温，焊件和辅助焊材局部加热到融化状态，焊材端部熔化的金属和被熔化的焊件金属熔合在一起，形成熔池，在焊接过程中，多轴运动装置与焊炬相连，多轴运动装置握持焊炬，驱动焊炬或工件产生相对运动，使电弧沿着分离的待焊工件结合线移动产生新的熔池，而原先的熔池在电弧移除后失去加热源，其中的液态金属逐步冷却结晶后便形成焊缝，这个过程不断重复，分离的焊件被焊接在一起。

而本发明的多轴运动装置可以与焊炬相连，多轴运动装置可以带动焊炬在三维空间上进行运动。

在本实施例中，如图1和图2所示，多轴运动装置为三轴运动装置，三轴运动装置分别为X轴运动装置2、Y轴运动装置3和Z轴运动装置4，Y轴运动装置3设在X轴运动装置2上，Z轴运动装置4设在Y轴运动装置3上，电弧焊装置1设在Z轴运动装置4上。在其他实施例中，根据不同场景的需求，多轴运动装置为也可以为二轴运动装置或者四轴运动装置等。

在本实施例中，X轴运动装置2包括X轴电机21、X轴丝杆22、X轴丝母和X轴支架23，X轴电机21、X轴丝杆22和X轴丝母均设在X轴支架23上，X 轴丝杆22与X轴电机21相连，X轴丝母套在X轴丝杆22上，Y轴运动装置3 与X轴丝母相连。X轴电机21启动后，X轴电机21可以带动X轴丝杆22转动， X轴丝杆22转动时，可以带动X轴丝母沿着X轴丝杆22移动，X轴丝母移动的过程中可以带动Y轴运动装置3进行移动，最终带动电弧焊装置1在X轴方向上移动。

本实施例中的Y轴运动装置3和Z轴运动装置4的结构与X轴运动装置2 完全相同，如：Y轴运动装置3可以包括Y轴电机、Y轴丝杆、Y轴丝母和Y轴支架，Z轴运动装置4可以包括Z轴电机、Z轴丝杆、Z轴丝母和Z轴支架，详细结构不再赘述。

通过X轴运动装置2、Y轴运动装置3和Z轴运动装置4可以最终带动电弧焊装置1在三维空间中运动。

在本实施例中，还包括控制模块、三个速度传感器和三个位置传感器，X 轴运动装置2、Y轴运动装置3和Z轴运动装置4各设置有一个速度传感器和一个位置传感器，速度传感器感应运行速度，并生成对应的速度信号，将速度信号发送给控制模块，位置传感器感应运行时的位置信号，并将位置信号发送给控制模块，控制模块根据位置信号和速度信号，将位置信号与速度信号与设定值进行比对，根据比对结果生成对应的控制信号，并通过控制信号来控制X轴运动装置2、Y轴运动装置3和Z轴运动装置4的运动。

在本实施例中，还包括操作模块和显示模块，操作模块根据预设值操作，生成对应的操作信号，并将操作信号发送给控制模块，控制模块根据操作信号来设定多轴运动装置的模型以及特征点信息，从而确定运动轨迹路线，控制模块还可以生成显示信号，并通过显示模块显示当前多轴运动装置的运动特征信息。

此外，如图1和图2所示，Y轴运动装置3和Z轴运动装置4之间还可以相对转动，从图1中可以看出，Y轴运动装置3处安装有铰接板5，Z轴运动装置4与铰接板5相铰接，因此，Z轴运动装置4可以通过轴绕着铰接板5转动，可以形成月牙形运动轨迹。此外，焊枪与Z轴运动装置4为转动连接，具体的转动方式可以通过两个转动轴来进行，可以根据需要来改变焊枪的安装方向如：可以是图1和图2所示的垂直状态，也可以是水平状态，此时焊枪也是水平状态，可以进行横焊、立焊等操作。

如图3所示，在本实施例中，提供了一种多轴联动焊接装置的控制方法，包括如下步骤：

S101，通过操作模块来设置多轴运动装置的运动轨迹路线，并通过控制模块的存储模块进行存储；

S102，进行焊接时，通过操作模块来设置启动信息，多轴运动装置在控制模块的控制下进行运动，多轴运动装置运动过程中，通过速度传感器和位置传感器来反馈信号给控制模块，控制模块根据反馈的信号，控制多轴运动装置运动，电弧焊装置1跟随多轴运动装置运动。

通过操作模块，可以来通过操作模块来设置多轴运动装置的运动轨迹，从而设置电弧焊装置1的运动轨迹，如：可以通过操作模块来使得控制模块进行存储焊接工艺的配方数据，操作人员可以根据具体的焊接场景来选择合适的焊接工艺和焊料配方，之后，控制模块可以控制多轴运动装置进行复位，开始焊接后，控制模块可以根据设置好的电弧焊装置1的运动轨迹来控制多轴运动装置的运动轨迹，从而控制电弧焊装置1的运动轨迹，多轴运动装置在运动的过程中，可以反馈速度和位置信号给控制模块，可以使得控制模块对电弧焊装置 1的运动轨迹进行精准定位。

此外，控制模块还可以采集焊接过程中的电流、电压和姿态，对焊接过程进行闭环控制。

控制模块可以分别控制X轴电机21、Y轴电机和Z轴电机的运动，并且X 轴电机21、Y轴电机和Z轴电机的转动速度和位置又可以反馈给控制模块，因此，焊接过程中，控制模块可以根据事先设定好的运动轨迹，经过圆弧插补和姿态平滑算法计算生成X轴电机21、Y轴电机和Z轴电机的运转速度，同步控制三个电机的运动，使得运动过程更加精准。

本发明中，由于在各个运动装置上安装有速度传感器和位置传感器，速度传感器和位置传感器可以实时反馈信号给控制模块，进而形成闭环控制回路，X 轴运动装置2、Y轴运动装置3和Z轴运动装置4以正交方式绞合固定连接在一起，分别代表X、Y、Z三个空间正交坐标系的三个坐标轴，其中XY平面平行于焊件平面，X轴平行于焊缝，Y轴垂直于焊缝，Z轴同时垂直于X轴和Y轴，焊炬通过固定夹具安装固定在Z轴上，电弧平行于Z轴。

图4显示了集中常见的运弧轨迹，图4中a为直线往复运动轨迹、a为直线往复运动轨迹、b为锯齿形运动轨迹、c为月牙形运动轨迹、d为斜三角形运动轨迹、e为正三角形运动轨迹、f为圆圈形运动轨迹。本实施例中的XYZ轴均采用脉冲增量插补方式驱动，X、Y轴通过线性插补方式带动电弧在焊件平面，沿着焊缝方向，配合Z轴带动焊炬在垂直方向靠近或远离焊件，模拟手工焊接的拉弧与压弧手法，可以根据焊接的需要，自动控制电弧按照适当的运行轨迹行走，实现深熔弧焊的横焊、立焊、爬坡焊以及板上断弧重焊等自动化焊接。

因此，可以通过控制模块来控制多轴运动装置的各个电机的转动速度和转动力矩，使得电机的速度和力矩能够得到均衡控制，带动电弧焊装置1模拟复现熟练焊工柔和精准的运弧手法，进而实现深熔弧焊实现无引收弧板的工件内自动焊接、工件内断弧重连焊接以及横焊、立焊、爬坡焊等多位置自动化焊接工艺，达到稳定高效的生产目的。

此外，在本本实施例中，还可以提供一种多轴联动焊接装置的轨迹插补算法。

该算法包括以下步骤：

S1.将电弧焊装置1的运动路径进行拆分成直线或者弧线；

S2.取直线或者弧线，确定两个端点A、C，同时确定中点B，并计算出对应的坐标：A(X_A、Y_A)、B(X_B、Y_B)、C(X_C、Y_C)；

判断A、B、C三点是否在同一直线上，

若A、B、C在同一直线上，则通过直线插补方式来控制电弧焊装置(1)的运动路径；若A、B、C在不在一直线上，则计算圆弧半径和圆心坐标，通过圆弧插补方式来控制电弧焊装置1的运动路径；

之后，对拐角进行平滑过渡处理，完成后，输出X轴和Y轴控制脉冲；

S3.完成后，依次循环上述操作。

具体而言，从图4中可以看出，不管何种图形，均可以将其分解成弧形(如圆弧形)或者直线。

同一象限的直线的插补算法如下：设运弧轨迹的直线段OA在第一象限，起点为坐标原点，终点为A(XE,YE)，P(XI,YI)点为电弧焊装置1，如果电弧焊装置1落在直线0A上，则：YI/XI＝YE/XE，由此可得偏差判别函数：

F＝XE YI-XI YE

当F≥0时，P点落在OA直线的上方，向+X方向发一个脉冲，使电弧焊装置1沿+X方向走一个脉冲当量值；

当F<0时，P点落在OA直线的下方，向+Y方向发一个脉冲，使电弧焊装置 1沿+Y方向走一个脉冲当量值。

同理，当在不同象限时，上述的YI/XI＝YE/XE全部取绝对值进行运算，其余同上。

终点判断：

用E终＝|Xe|+|Ye|作为终点比较计数器，每走一步对计数器进行减一操作，直到计数器为零，表示本直线段插补到达终点。

圆弧插补算法：设运弧轨迹为附图的圆弧AB，圆心O为坐标原点，半径为 R，起点为A(Xo,Yo)，终点为B(Xe,Ye)。现电弧焊装置1为P(Xi,Yi)，若电弧焊装置1落在圆弧AB上，则有：

Xi2+Yi2＝R2

由此可得偏差判断函数：F＝Xi2+Yi2-R2

当F≥0时，P点在圆上或圆外，向-X方向发一个脉冲，使电弧焊装置1朝圆弧内走一个脉冲当量值；

当F<0时，P点在圆内，向+Y方向发一个脉冲，使电弧焊装置1朝圆弧外走一个脉冲当量值。

同理，在不同象限时，F＝Xi2+Yi2-R2中均取绝对值进行运算。

终点判断：

用E终＝(Xo-Xe)+(Ye-Yo)作为计数器，每走一步对计数器进行减1，直到计数器为零，表示本段圆弧到达终点。

拐角平滑过渡处理：

在线段与线段之间，或圆弧与圆弧之间，一般会出现电弧运行方向变化较大而产生的拐角，而这些拐角基本都发生在焊缝两侧的边缘位置，需要对这些拐角做平滑过渡处理，以避免运动轴因突然而剧烈的方向改变而引起电机或运动轴设备的损坏，以及咬边缺陷的产生。通过在拐角位置插入一个短暂停顿时间，既可有效避免上述问题的出现。

下面通过举例本发明应用的场景进行说明：

对于板内焊缝断弧重连的自动焊接，连接的接头质量的好坏与引弧、焊缝收尾的质量有关。一般来说，引弧迅速得当，采用预热或前道焊接收尾处有温度保持较高，则焊缝头容易、接头质量好。

1.起头

焊缝的起头是指刚开始焊接处的焊缝。这部分焊缝的余高容易增高，这是由于开始焊接时焊件温度较低，引弧后不能迅速使这部分金属温度升高，因此熔深较浅，余高较大。为减少避免这种情况，可在引燃电弧后先将电弧稍微拉长些，对焊件进行必要的预热，然后适当压低电弧转入正常焊接。

2.收尾控制

焊缝的收尾是指一条焊缝焊完后如何收弧。焊接结束时，要做好焊缝的收尾。收尾时还要维持正常的熔池温度，以利于焊缝的接头。如果将电弧突然熄灭，则焊缝表面留有凹陷的弧坑，降低焊缝收尾处的强度，并容易引起弧坑裂纹。若收尾时快拉断电弧，则液体金属中的气体来不及逸出，还容易产生气孔等缺陷。

为克服弧坑缺陷，深熔弧焊采用划圈收尾法:电弧移到焊缝终点时，在弧坑处作圆圈运动，直到填满弧坑再拉断电弧，此方法适用于厚板的收尾。

3.接头控制

后焊焊缝与先焊焊缝的连接处称为焊缝接头，焊缝接头应力求均匀，并防止头处过高、脱节、宽窄不一致等缺陷。在2000米以上超长管道生产、大型储罐焊接等焊接生产过程中，焊缝前后两段的接头是不可避免的，因此，能否自动化完成焊缝接头，以及焊缝接头质量好坏，是整个生产过程的效率和质量重要因素。

本发明可实现以下三种方式自动化焊缝接头焊接：

⑴中间接头:后焊的焊缝从先焊的焊缝尾部开始焊接，要求在弧坑前约 10mm附近引弧，电弧长度应比正常焊接时略长些，然后回移到弧坑处，压低电弧并稍作摆动，再向前正常焊接。这种接头方法是使用最多的一种，适用于单层焊及多层焊的表层接头。

⑵相背接头:两焊缝的起头相接，要求先焊缝的起头略低些，后焊的焊缝必须在前条焊缝始端稍前处起弧，然后稍拉长电弧将电弧逐渐引向前条焊缝的始端，并覆盖前焊缝的端头，待焊平后，再向焊接方向移动。

⑶相向接头:这是两条焊缝的收尾相接，当后焊的焊缝焊到先焊的焊缝收弧处时，焊接速度应稍慢些，待填满先焊焊缝的坑后，以较快的速度再略向前焊一段，然后熄弧。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多轴联动焊接装置，其特征在于：包括多轴运动装置和电弧焊装置(1)，所述电弧焊装置(1)设在所述多轴运动装置上，所述多轴运动装置带动所述电弧焊装置(1)在三维空间上进行运动，所述电弧焊装置(1)将焊件进行焊接在一起。

2.根据权利要求1所述的多轴联动焊接装置，其特征在于：所述多轴运动装置为三轴运动装置，三轴运动装置分别为X轴运动装置(2)、Y轴运动装置(3)和Z轴运动装置(4)，所述Y轴运动装置(3)设在所述X轴运动装置(2)上，所述Z轴运动装置(4)设在所述Y轴运动装置(3)上，所述电弧焊装置(1)设在所述Z轴运动装置(4)上。

3.根据权利要求2所述的多轴联动焊接装置，其特征在于：所述X轴运动装置(2)包括X轴电机(21)、X轴丝杆(22)、X轴丝母和X轴支架(23)，所述X轴电机(21)、X轴丝杆(22)和X轴丝母均设在所述X轴支架(23)上，所述X轴丝杆(22)与所述X轴电机(21)相连，所述X轴丝母套在所述X轴丝杆(22)上，所述Y轴运动装置(3)与所述X轴丝母相连。

4.根据权利要求3所述的多轴联动焊接装置，其特征在于：还包括控制模块、多个速度传感器和多个位置传感器，所述X轴运动装置(2)、Y轴运动装置(3)和Z轴运动装置(4)各设置有一个速度传感器和一个位置传感器，所述速度传感器感应运行速度，并生成对应的速度信号，将所述速度信号发送给所述控制模块，所述位置传感器感应运行时的位置信号，并将位置信号发送给所述控制模块，所述控制模块根据位置信号和速度信号，将位置信号与速度信号与设定值进行比对，根据比对结果生成对应的控制信号，并通过控制信号来控制X轴运动装置(2)、Y轴运动装置(3)和Z轴运动装置(4)的运动。

5.根据权利要求4所述的多轴联动焊接装置，其特征在于：还包括操作模块和显示模块，所述操作模块根据预设值操作，生成对应的操作信号，并将操作信号发送给所述控制模块，所述控制模块根据操作信号来设定多轴运动装置的运动轨迹，所述控制模块还可以生成显示信号，并通过显示模块显示当前多轴运动装置的运动特征信息。

6.一种权利要求5的多轴联动焊接装置的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

S101，通过操作模块来设置多轴运动装置的运动轨迹模型以及特征点信息，从而确定运动轨迹路线，并通过控制模块的存储模块进行存储；

S102，进行焊接时，通过操作模块来设置启动信息，多轴运动装置在控制模块的控制下进行运动，多轴运动装置运动过程中，通过速度传感器和位置传感器来反馈信号给控制模块，控制模块根据反馈的信号，控制多轴运动装置运动，所述电弧焊装置(1)跟随多轴运动装置运动。

7.一种权利要求5的多轴联动焊接装置的轨迹插补算法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.将电弧焊装置(1)的运动路径进行拆分成直线或者弧线；

S2.取直线或者弧线，确定两个端点A、C，同时确定中点B，并计算出对应的坐标：A(X_A、Y_A)、B(X_B、Y_B)、C(X_C、Y_C)；

判断A、B、C三点是否在同一直线上，

若A、B、C在同一直线上，则通过直线插补方式来控制电弧焊装置(1)的运动路径；若A、B、C在不在一直线上，则计算圆弧半径和圆心坐标，通过圆弧插补方式来控制电弧焊装置(1)的运动路径；

之后，对拐角进行平滑过渡处理，完成后，输出X轴和Y轴控制脉冲；

S3.完成后，依次循环上述操作。

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