[发明专利]一种单道多层埋弧焊激光-磁控电弧复合式焊缝跟踪方法

权利要求书

1.一种单道多层埋弧焊激光-磁控电弧复合式焊缝跟踪方法，其主要特征是：通过前置的激光视觉传感器将上一层的预测偏差采样信息和下一层的磁控电弧传感器实时偏差采样信息进行融合校准，在打底焊开始时，用激光视觉传感器扫描V型坡口对中点A(α₁，0，0)，拟合焊接单位时间T内的焊缝轨迹预测图像，在填充层开始时，激光视觉传感器采集第二层的预测偏差采样信息，拟合第二填充层的轨迹图像用作下一层的焊缝轨迹偏差预测图像，同时磁控电弧传感器通过积分差值法获得单位时间T内电流信号I和焊缝横向偏差坐标B(β₁，0，0)之间的函数关系，拟合单位时间T内焊缝实时偏差轨迹图像，将两种焊缝轨迹图像信息一并输入至中央控制器进行图像融合，通过判断ΔX_n＝α_n-β_n并结合焊接工艺的偏差阈值进行比对校准，根据融合结果提取最优的偏差信息输入执行机构进行单道多层埋弧焊的焊缝实时纠偏，提高焊缝跟踪精度，双传感器信息融合的主要融合准则为：

当在时间节点T₁时，T₁∈(0，T)，若α₁＞β₁，且ΔX₁＝α₁-β₁＞β₁时，可知焊枪对中横向偏差量远大于焊枪中心位置，因此采用单一的传感机构跟踪焊缝的精度较低，故采用加权融合准则对双传感器观测值进行处理，加权值输入焊枪执行机构，进行焊缝的实时纠偏；

当在时间节点T₁时，T₁∈(0，T)，若α₁＞β₁，且ΔX₁＝α₁-β₁＜β₁时，可知焊枪对中横向偏差量的实测值和预测值相近，故直接将激光视觉传感器采集的焊缝偏差信息输入至焊枪执行机构，进行焊缝的实时纠偏；

当在时间节点T₁时，T₁∈(0，T)，若α₁＜β₁，且ΔX₁＝β₁-α₁＞α₁时，可知焊枪对中横向偏差量的实测值远大于预测值，因此采用单一的传感机构跟踪焊缝的精度较低，故采用加权融合准则对双传感器观测值进行处理，加权值输入焊枪执行机构，进行焊缝的实时纠偏；

当在时间节点T₁时，T₁∈(0，T)，若α₁＜β₁，且ΔX₁＝β₁-α₁＜α₁时，可知焊枪对中横向偏差量的实测值和预测值相近，故直接将磁控电弧传感器采集的焊缝偏差信息输入至焊枪执行机构，进行焊缝的实时纠偏。