[發明專利]馬鞍形空間曲線自動焊接控制系統

有效

• 申請號: 201310530045.5
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103521970A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 吳德勇;王錦夏;喬俊杰
• 申請（專利權）人: 成都焊研威達科技股份有限公司
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02;B23K37/00;G05B19/414
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 羅韜

1.一種馬鞍形空間曲線自動焊接控制系統，其特征在于所述的控制系統包括：

PLC主控單元，分別接入人機交互界面與位置控制模塊，用于根據來自于人機交互界面的各項焊接參數計算出馬鞍形的焊接軌跡，并生成焊接軌跡參數傳輸至位置控制模塊；

由人機交互界面確定焊槍的原始位置，PLC主控單元按照當前焊槍的原始位置作為馬鞍形焊接軌跡的初始起點；

位置控制模塊，接入多個伺服電機，所述多個伺服電機的輸出端均與焊槍的活動端相連接，用于由位置控制模塊按照PLC主控單元生成的焊接軌跡參數，控制多個伺服電機帶動焊槍在三維空間內執行與馬鞍形焊接軌跡相同的運動，并將當前焊槍的位置反饋至PLC主控單元；

PLC主控單元還用于根據位置控制模塊反饋的焊槍當前位置，至少計算出焊槍的回轉角度與當前已執行的焊接道數，并傳輸至人機交互界面進行呈現。

2.根據權利要求1所述的馬鞍形空間曲線自動焊接控制系統，其特征在于：所述PLC主控單元內部的控制程序提供修改接口，用于在焊接執行的過程中，通過人機交互界面調整當前焊接軌跡的馬鞍量，由PLC主控單元根據調整后的馬鞍量，結合原始焊接軌跡執行斷點記憶，繼續焊接。

3.根據權利要求1或2所述的馬鞍形空間曲線自動焊接控制系統，其特征在于：所述焊接參數至少包括接管半徑、主管半徑、偏交量、焊接速度及重力補償系數。

4.根據權利要求3所述的馬鞍形空間曲線自動焊接控制系統，其特征在于：所述PLC主控單元按照下式，并結合重力補償系數與偏交量計算出馬鞍形的焊接軌跡：

H=R2-(rcosa)2-R2-r2]]>

上式中，H為馬鞍落差量，R為主管半徑，r為接管半徑，a為焊槍回轉的角度。

5.根據權利要求1所述的馬鞍形空間曲線自動焊接控制系統，其特征在于：所述PLC主控單元通過下式計算當前焊槍的位置的回轉角度：

E=A-[(A÷B)×B]D]]>

上式中，E為焊槍回轉角度，A為焊槍回轉軸的實時脈沖數，B為每道焊接對應的脈沖數，D為每度對應的脈沖數；其中(A÷B)的商取大于其實際結果的最大整數；

所述PLC主控單元通過下式計算焊槍當前已執行的焊接道數：

G=AB+1]]>

上式中，G為當前焊接道數，A為焊槍回轉軸的實時脈沖數，B為每道焊接對應的脈沖數。

6.根據權利要求1所述的馬鞍形空間曲線自動焊接控制系統，其特征在于：所述控制系統中還包括外圍輸入設備與外圍輸出設備，所述外圍輸入設備接入PLC主控單元，用于在焊接啟動前由外圍輸入設備通過位置控制模塊調整焊槍的當前位置，由人機交互界面確定馬鞍形焊接軌跡的初始起點；所述外圍輸出設備分別接入焊接設備與PLC主控單元，用于由PLC主控單元通過外圍輸出設備控制焊接設備的工作狀態。