[发明专利]基于激光测距的平板对接焊缝焊接轨迹检测与控制方法

摘要

本发明涉及一种基于激光测距的平板对接焊缝焊接轨迹检测与控制方法，包括以下步骤：A.进行轨迹检测；B.进行轨迹识别及提取；C.进行轨迹控制；D.最后通过执行机构动作来调节焊枪与焊缝之间的相对位置关系。本发明通过激光传感器横向扫描获取焊缝轮廓的信息，在经过有效的滤波处理后进行焊缝重建，实现焊缝的三维检测，同时采用动态B样条拟合算法，在焊缝检测的同时拟合得到焊接轨迹曲线，并结合恒速B样条轨迹插补算法，进行轨迹控制，从根本上解决平板对接焊缝自动焊接中的轨迹检测与控制这一问题。经采用本发明的方法现场试焊，焊缝轮廓识别精度达到0.15mm，焊接轨迹识别精度达到0.2mm，焊接速度是普通手工焊的4倍以上。

主权项

1.一种基于激光测距的平板对接焊缝焊接轨迹检测与控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A.轨迹检测；系统初始化后，焊缝横向扫描轴启动，通过激光精密位移传感器实时检测平板对接焊缝的横截面轮廓，并不断沿焊缝方向进给；将检测到的焊缝轮廓信息数据传送到工控机，对采集数据进行滤波、存储；B.轨迹识别；通过工控机对数字信号进行处理，提取焊缝轮廓的信息，同时进行焊缝的三维重建，并根据三维重建信息，获得当前焊缝的宽度、横截面积的参数信息；根据已获得的上述信息进一步提取焊缝的特征点，根据所提出的动态B样条拟合算法获得焊接轨迹曲线表达式；C.轨迹控制；通过工控机根据检测获得的焊缝轨迹曲线位置，以轨迹数据为基础，对轨迹进行插补运算，对各坐标轴进行实时联动控制；D.最后通过执行机构动作来调节焊枪与焊缝之间的相对位置关系，即用电机带动水平轴和升降轴丝杠做上下调节，沿焊缝方向的进给轴要调整进给速度的变化，从而达到焊缝跟踪的目的；在整个系统运行过程中，对焊缝轮廓信息、焊接电压和电流实时显示，并存入经验参数数据库，实现同种工件批量焊接的自动控制。