[发明专利]一种焊炬全位置角度识别方法和系统

说明书

本发明涉及焊接角度检测技术领域，具体涉及一种焊炬全位置角度识别方法和系统，在左焊炬和右焊炬上各安装一个三轴加速度传感器，该三轴加速度传感器可以输出与三个坐标轴对应的电压值，处理器读取该电压值，通过平方根函数、反正切函数及角度计算函数，可以自动计算出左焊炬和右焊炬的实时角度，得到的焊炬角度更加精确，便于后续步骤精确匹配焊接参数，提高管道焊接质量。

技术领域

本发明属于焊炬角度检测技术领域，具体涉及一种焊炬全位置角度识别方 法。

背景技术

在管道焊接领域中，一个完整的焊缝是成圆弧形的。由于重力、焊缝宽度、 焊炬高度等因素的影响，不同位置对应的焊接特性不同，需要在不同的位置采 用适合此位置的参数进行焊接。然而，多数焊接设备没有角度识别功能，在焊 接过程中，只能由焊工通过人眼判断焊炬的角度，然后根据判断出的角度来匹 配对应的参数进行焊接，人眼观察的角度误差较大，会导致焊接参数应用不够 准确，管道焊接质量不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以自动检测出焊炬位置的焊炬全位置角度识 别方法。

为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种焊炬全位置角度识 别方法，包括以下步骤：

S1、读取第一三轴加速度传感器或第二三轴加速度传感器中寄存的三个坐 标轴对应的电压值；其中，第一三轴加速度传感器安装在左焊炬上，第二三轴 加速度传感器安装在右焊炬上；

S2、根据读取到的三个电压值计算出Y轴对应的平方根值Value_y和Z轴 对应的平方根值Value_z，计算公式为：

其中，AglX_Value为三轴加速度传感器输出的X轴的电压值，AglY_Value为 三轴加速度传感器输出的Y轴的电压值，AglZ_Value为三轴加速度传感器输出的 Z轴的电压值；

S3、根据所述平方根值计算出Y轴对应的反正切值Value_y1和Z轴对应的 反正切值Value_z1，计算公式为：

S4、如果读取的是第一三轴加速度传感器的电压值，则根据所述反正切值 计算得到左焊炬的角度值α；如果读取的是第二三轴加速度传感器的电压值，则 根据所述反正切值计算得到右焊炬的角度值β；

其中，左焊炬角度值计算公式为：

右焊炬角度值计算公式为：

一种焊炬全位置角度识别系统，包括：

左焊炬，用于实现管道左半圆弧的焊接；

右焊炬，用于实现管道右半圆弧的焊接；

第一三轴加速度传感器，安装在左焊炬上，用于输出三个与左焊炬在三个 坐标轴上的加速度一一对应的电压值；

第二三轴加速度传感器，安装在右焊炬上，用于输出三个与右焊炬在三个 坐标轴上的加速度一一对应的电压值；

处理器，用于读取第一三轴加速度传感器或第二三轴加速度传感器输出的 三个电压值，并根据读取到的电压值计算得到左焊炬或右焊炬的角度值，具体 包括以下程序模块：

电压值读取程序，用于读取第一三轴加速度传感器或第二三轴加速度传感 器中寄存的三个坐标轴对应的电压值；

平方根计算程序，用于根据三个所述电压值计算出Y轴对应的平方根值 Value_y和Z轴对应的平方根值Value_z，计算公式为：