[發明專利]基于DSP的弧焊機器人擺動電弧跟蹤系統和方法

有效

• 申請號: 201210091963.8
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102615389A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 葉震;張巧琳;李杰;詹超;陳華斌;沙萬華;馬超;李忠杰;施楨;陳善本
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;上海鍋爐廠有限公司
• 主分類號: B23K9/127
• 分類號: B23K9/127;B23K9/095
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種基于DSP的弧焊機器人擺動電弧跟蹤系統，其特征在于，包括：

弧焊機器人，所述弧焊機器人至少包括一焊槍，所述焊槍可在焊接行進方向左右擺動，對工件進行焊接；

電弧傳感器，和所述弧焊機器人相連，所述電弧傳感器包括串聯的霍爾電流傳感器和測量電阻；

濾波及保護電路，和所述電弧傳感器相連；

DSP，通過機器人接口電路，實現與所述弧焊機器人之間的信號傳輸，所述DSP至少包括路徑糾偏模塊和擺幅調整模塊，分別調整所述弧焊機器人焊接的方向和擺幅。

2.根據權利要求1所述的弧焊機器人擺動電弧跟蹤系統，其特征在于：所述霍爾電流傳感器的匝數比為1∶2000，所述測量電阻的阻值為10歐姆。

3.根據權利要求1所述的弧焊機器人擺動電弧跟蹤系統，其特征在于：所述濾波及保護電路采用二階巴特沃斯無限增益多路反饋型低通濾波電路進行濾波。

4.根據權利要求1或4所述的弧焊機器人擺動電弧跟蹤系統，其特征在于：所述濾波及保護電路的最高保護電壓值設定為3伏。

5.一種基于DSP的弧焊機器人擺動電弧跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：

初始化所述弧焊機器人和所述DSP；

所述弧焊機器人和所述DSP實現握手通訊；

所述弧焊機器人對工件進行焊接，并將焊接電流信號輸入電弧傳感器，轉換成焊接電壓信號；

所述焊接電壓信號進入濾波及保護電路去噪，且限定所述焊接電壓信號的最高保護電壓值后，發送給所述DSP；

所述DSP將所述焊接電壓信號轉換成焊接電流信號，且對所述焊接電流信號進行傅里葉變換和計算所述弧焊機器人左右擺動電流累計值，獲得所述弧焊機器人的焊槍橫向和縱向的擺動調整值；

所述DSP通過機器人接口電路將所述擺動調整值傳送給所述弧焊機器人；

所述弧焊機器人根據所述擺動調整值對焊接行進方向和擺幅進行實時調整。

6.根據權利要求5所述的弧焊機器人擺動電弧跟蹤方法，其特征在于：還包括根據焊接過程中焊縫寬度的變化計算對應的電流變化量，從而計算理論擺動寬度和實際擺動寬度之間的偏差值。

7.根據權利要求5所述的弧焊機器人擺動電弧跟蹤方法，其特征在于：所述電弧傳感器采用霍爾電流傳感器并配合一固定阻值的測量電阻，獲取測量電路的電壓，即將所述焊接電流信號轉換成焊接電壓信號。

8.根據權利要求7所述的弧焊機器人擺動電弧跟蹤方法，其特征在于：選用的霍爾電流傳感器的匝數比為1∶2000，所述測量電阻的阻值為10歐姆。

9.根據權利要求7所述的弧焊機器人擺動電弧跟蹤方法，其特征在于：所述DSP將所述焊接電壓信號轉換成焊接電流信號所用公式為：實際的焊接電流＝(測得電壓/測量電阻)*匝數比。

10.根據權利要求7所述的弧焊機器人擺動電弧跟蹤方法，其特征在于：所述濾波及保護電路采用二階巴特沃斯無限增益多路反饋型低通濾波電路進行濾波。

11.根據權利要求5或10所述的弧焊機器人擺動電弧跟蹤方法，其特征在于：所述濾波及保護電路的最高保護電壓值設定為3伏。