[發明專利]基于PID的焊縫位置跟蹤控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201811501606.8
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109514042B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 馮消冰;潘百蛙;陳尚成;張磊
• 申請（專利權）人: 北京博清科技有限公司
• 主分類號: B23K9/127
• 分類號: B23K9/127
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 蘇勝

1.一種基于PID的焊縫位置跟蹤控制方法，其特征在于，應用于控制端，所述控制端與焊接裝置通信連接，所述焊接裝置設置有電推缸和激光傳感器，所述控制端與所述電推缸和所述激光傳感器通信連接，所述方法包括：

當所述焊接裝置啟動時，獲取焊縫的初始中點坐標值以及所述激光傳感器采集的所述焊縫的第一實時中點坐標值，其中，所述初始中點坐標值由圖像處理軟件生成并由控制器獲取；

計算所述初始中點坐標值和所述第一實時中點坐標值的差值，判斷該差值是否為零；若該差值不為零，根據該差值計算得出模擬電壓值，根據所述模擬電壓值控制所述電推缸運動以實現所述激光傳感器的運動；

所述模擬電壓值通過以下公式計算得到：

u(k)＝K_p[e(k)+K_i∑e(k)+K_d(e(k)-e(k-1))]

其中，u(k)為第k次采樣計算得到的電壓值，K_p為比例系數，為積分系數，T_i為積分時間常數，T為采樣周期，為微分系數，T_d為微分時間常數，e(k)為第k采樣計算得到差值，e(k-1)為第k-1次采樣計算得到的差值。

2.根據權利要求1所述的焊縫位置跟蹤控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

獲取所述激光傳感器在運動過程中采集的所述焊縫的第二實時中點坐標值；

計算所述初始中點坐標值與所述第二實時中點坐標值的差值，判斷該差值是否為零；若該差值為零，控制所述電推缸停止運動。

3.根據權利要求1所述的焊縫位置跟蹤控制方法，其特征在于，根據所述模擬電壓值控制所述電推缸運動的步驟，包括：

根據所述模擬電壓值計算得到所述電推缸的轉速值；

根據所述轉速值控制所述電推缸運動。

4.根據權利要求3所述的焊縫位置跟蹤控制方法，其特征在于，所述轉速值通過以下公式計算得到：

其中，n為轉速值。

5.一種基于PID的焊縫位置跟蹤控制裝置，其特征在于，應用于控制端，所述控制端與焊接裝置通信連接，所述焊接裝置設置有電推缸和激光傳感器，所述控制端與所述電推缸和所述激光傳感器通信連接，所述基于PID的焊縫位置跟蹤控制裝置包括：

焊縫中點坐標值獲取模塊，用于當所述焊接裝置啟動時，獲取焊縫的初始中點坐標值以及所述激光傳感器采集的所述焊縫的第一實時中點坐標值，其中，所述初始中點坐標值由圖像處理軟件生成并由控制器獲取；

第一判斷模塊，用于計算所述初始中點坐標值和所述第一實時中點坐標值的差值，判斷該差值是否為零；若該差值不為零，根據該差值計算得出模擬電壓值，根據所述模擬電壓值控制所述電推缸運動以實現所述激光傳感器的運動；

所述模擬電壓值通過以下公式計算得到：

u(k)＝K_p[e(k)+K_i∑e(k)+K_d(e(k)-e(k-1))]

其中，u(k)為第k次采樣計算得到的電壓值，K_p為比例系數，為積分系數，T_i為積分時間常數，T為采樣周期，為微分系數，T_d為微分時間常數，e(k)為第k采樣計算得到差值，e(k-1)為第k-1次采樣計算得到的差值。

6.根據權利要求5所述的焊縫位置跟蹤控制裝置，其特征在于，所述基于PID的焊縫位置跟蹤控制裝置還包括：

第二判斷模塊，用于獲取所述激光傳感器在運動過程中采集的所述焊縫的第二實時中點坐標值；計算所述初始中點坐標值與所述第二實時中點坐標值的差值，判斷該差值是否為零；若該差值為零，控制所述電推缸停止運動。

7.根據權利要求5所述的焊縫位置跟蹤控制裝置，其特征在于，所述第一判斷模塊通過以下方式根據所述模擬電壓值控制所述電推缸運動：

根據所述模擬電壓值計算得到所述電推缸的轉速值；

根據所述轉速值控制所述電推缸運動。

8.根據權利要求7所述的焊縫位置跟蹤控制裝置，其特征在于，所述轉速值通過以下公式計算得到：

其中，n為轉速值。