[發(fā)明專利]電弧傳感器焊槍位置偏差信息提取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910025826.2
• 申請日: 2009-03-10
• 公開（公告）號: CN101514886A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 甘亞輝;戴先中
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00;B23K9/127
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

1.一種電弧傳感器焊槍位置偏差信息提取方法，其特征在于：利用焊接電流信號的采樣結(jié)果按照函數(shù)逼近的方法計算焊槍位置的偏差信息，具體步驟是將焊接電流在不考慮干擾情況下隨時間變化的關(guān)系視為連續(xù)函數(shù)空間的基函數(shù)，將實際采樣得到的焊接電流信號視為待逼近的目標函數(shù)；采用線性逼近的方法在最小均方誤差意義下計算函數(shù)的相似性，并從這些基函數(shù)中找到一個同目標函數(shù)最相似的基函數(shù)，則該基函數(shù)對應(yīng)的偏差值就是要提取的焊槍位置偏差；該方法可應(yīng)用于焊接自動化領(lǐng)域中廣泛使用的正弦式擺動電弧傳感器和旋轉(zhuǎn)焊炬式電弧傳感器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電弧傳感器焊槍位置偏差信息提取方法，其特征在于：對于正弦擺動式電弧傳感器，由焊槍位置偏差決定的焊接電流在不考慮干擾的情況下隨時間變化的關(guān)系為：

I(t,e)=I0+KC|Asin2πVtL+e|tanα]]>

式中I₀是對應(yīng)于焊縫最低點的焊接電流采樣值；K_C是一個常數(shù)，反映了焊炬高度變化量同焊接電流變化量之間的比例關(guān)系；V表示焊接速度；L表示焊槍擺動一個周期沿焊縫方向前進的距離；A表示焊槍擺動的幅度，e表示擺動中心到焊縫中心的偏差值；α表示焊縫邊緣同水平方向的夾角；式中的I₀、K_C按照其表示的意義可以通過電弧傳感開始之前的示教過程的電流采樣值計算得出，V、L、A是由操作人員設(shè)定的焊接參數(shù)，α為45度；

對于旋轉(zhuǎn)焊炬式電弧傳感器，由焊槍位置偏差決定的焊接電流在不考慮干擾的情況下隨時間變化的關(guān)系為：

I(t，e)＝I₀+K_c|Rsinωt+e|tanα

式中R是焊槍旋轉(zhuǎn)運動的半徑，是由旋轉(zhuǎn)式焊槍的結(jié)構(gòu)決定的常數(shù)；ω是旋轉(zhuǎn)運動的角速度，由操作人員設(shè)定，其它參數(shù)的定義與正弦式擺動電弧傳感的情況相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電弧傳感器焊槍位置偏差信息提取方法，其特征在于：對于正弦擺動式電弧傳感器，在最小均方誤差意義下找到的同目標函數(shù)最相似的基函數(shù)所對應(yīng)的的焊槍位置偏差值求解方程為：

e=sgn(e)TKctanα[∫0TZ(t)dt-2∫tM1tM2Z(t)dt-I0(T+2tM1-2tM2)]]]>

式中的t_M1、t_M2可以用偏差e來表示，當焊槍的擺動中心位于焊縫中心左側(cè)記作e≥0，此時當焊槍的擺動中心位于焊縫中心右側(cè)記作e＜0，此時式中T是焊槍擺動的周期，可以通過設(shè)定的焊接參數(shù)V、L求出來Z(t)為焊接電流的采樣信號，K_C是一個常數(shù)，I₀是對應(yīng)于焊縫最低點的焊接電流采樣值。