一种90°折线角焊缝交叉点识别的方法

摘要

一种90°折线角焊缝交叉点识别的方法，建立了焊枪空间姿态的数学模型，表征焊枪空间姿态的向量，可以利用干伸长、水平偏差、焊枪在竖直面内的倾角、焊枪沿着焊接方向的倾角来表示，即；设计出了一种焊枪倾角识别的方法，当焊接90°折线角焊缝的第1段直线焊缝时，焊枪的倾角小于或等于0°；当焊接90°折线角焊缝的第2段直线焊缝时，焊枪的倾角大于或等于0°；利用模式识别的方法，准确地识别出了90°折线角焊缝的交叉点；该方法可以准确地识别出90°折线角焊缝的交叉点，有利于90°折线角焊缝焊接的实现，提高了造船厂和钢结构厂房中90°折线角焊缝焊接的质量和效率，减少了焊接成本，降低了工人的劳动强度。

主权项

一种90°折线角焊缝交叉点识别的方法，其特征在于：所述方法包括焊枪空间姿态数学模型的建立、焊枪倾角的识别和90°折线角焊缝交叉点的识别，包括：A.焊枪空间姿态数学模型的建立，所述数学模型中直线KD与直线Go的距离为焊枪相对于焊缝的水平偏差e，导电嘴末端点D＂至点D的距离为干伸长的长度，记为m，直线DD₂与z轴正方向的夹角α为焊枪在竖直面内的倾角，直线DD₁与y轴正方向的夹角θ为焊枪沿着焊接方向的倾角，表示焊枪空间姿态的向量P可以用干伸长m、水平偏差e、焊枪在竖直面内的倾角α、焊枪沿着焊接方向的倾角θ来表示，即P＝(m,e,α,θ)；B.焊枪倾角θ的识别：直流电机带动电弧逆时针转动，转动的角速度为w，转动的半径为r，电弧转动一圈，霍尔传感器连续采集64个焊接电流的值，设点C对应第1个采样电流，点D对应第17个采样电流，点E对应第33个采样电流，点B对应第49个采样电流，干伸长越长，焊接电流越小，所以，焊枪沿着焊接方向的倾角θ，可以用倾角系数k来表示，其中，$k=\frac{\underset{i=1}{\overset{32}{\Sigma }}{I}_i}{\underset{i=33}{\overset{64}{\Sigma }}{I}_i}$式中，I_i表示第i个采样电流，k为焊枪的倾角系数；当焊枪沿着焊接方向的倾角为0°时，倾角系数k等于1；当机器人焊接90°折线角焊缝的第1段直线焊缝时，倾角系数k大于0且小于等于1；当机器人焊接90°折线角焊缝的第2段直线焊缝时，倾角系数k大于等于1；所以，表示焊接点类型的模式P_n满足下式，$P_n=\left\{\begin{array}{cc}{P}_1& 0<k_i\le 1\\ P_2& 0<k_{i-1}<1and1<k_i\\ P_3& 1\le k_{i-1}and1\le k_i\end{array}\right.$式中，P_n表示焊接点的类型，P₁表示当前焊接点位于90°折线角焊缝的第1段直线焊缝上，P₂表示当前焊接点为90°折线角焊缝的交叉点，P₃表示当前焊接点位于90°折线角焊缝的第2段直线焊缝上，k_i表示当前测到的倾角系数，k_i‑1表示前一次测到的倾角系数。