[发明专利]基于交变磁场测量技术的焊缝自动跟踪控制方法及设备

权利要求书

1.一种基于交变磁场测量技术的焊缝自动跟踪控制方法，它是由跟踪控制部分控制焊接部分完成跟踪控制，焊接部分由与焊接电源(9)相接的焊枪(16)构成，其特征在于：跟踪控制部分由基于交变磁场测量技术的焊缝跟踪传感器、激励信号源(1)、摆动装置(12)、计算机控制器(3)、驱动控制器(5)、执行机构以及各个外围功能电路组成；所述执行机构由与十字滑块(13)配合联接的焊接小车(14)构成，所述外围功能电路由功率放大电路(2)、信号处理电路(6)、运算放大电路(7)、A/D转换电路(8)、D/A转换电路(4)组成；所述基于交变磁场测量技术的焊缝跟踪传感器由激励线圈(11)和感应线圈(10)构成并安装在摆动装置(12)上，在摆动装置(12)的驱动下，焊缝跟踪传感器对焊缝坡口进行摆动扫描；所述激励线圈(11)采用矩形激励线圈，由激励信号源(1)输出1kHz到12kHz频率范围的正弦波作为激励信号，经过功率放大电路(2)来驱动激励线圈(11)，激励线圈(11)在焊件(15)表面产生感应磁场；激励线圈(11)产生的感应磁场在感应线圈(10)中将获得的感应磁场量转化为感应电流信号，感应线圈(10)产生的感应电流信号经过信号处理电路(6)进行滤波和经运算放大电路(7)放大和A/D转换电路(8)处理后，并和激励信号源(1)同步输出作为参考信号的方波信号一起送至计算机控制器(3)，将焊缝偏差信息提取出来，由计算机控制器(3)输出控制信号经D/A转换电路(4)和驱动控制器(5)控制执行机构，用于焊缝自动跟踪。

2.根据权利要求1所述的基于交变磁场测量技术的焊缝自动跟踪控制方法，其特征在于：激励线圈(11)产生具有参考信号的横向交变磁场，激励信号源(1)同步输出一个与正弦波频率相同的方波激励信号作为参考信号，使计算机控制器(3)完成软件处理和焊缝偏差运算，由激励信号源(1)输出的正弦波激励信号的最佳信号频率范围为2kHz到8kHz。

3.一种用于权利要求1所述基于交变磁场测量技术的焊缝自动跟踪控制方法的设备，它由焊接部分和跟踪控制部分两大部分组成，焊接部分由焊接电源(9)、焊枪(16)组成，其特征在于：跟踪控制部分是由基于交变磁场测量技术的焊缝跟踪传感器、激励信号源(1)、摆动装置(12)、计算机控制器(3)、驱动控制器(5)、执行机构以及各个外围功能电路组成；其中，执行机构由十字滑块(13)、焊接小车(14)组成，焊缝跟踪传感器在摆动装置(12)的驱动下，对焊件(15)的焊缝坡口进行摆动扫描，由感应线圈(10)检测焊缝坡口信号，经信号处理电路(6)、运算放大电路(7)、A/D转换电路(8)处理后，送入计算机控制器(3)进行软件处理和运算；运算结果经过D/A转换电路(4)送至驱动控制器(5)，控制执行机构对焊缝进行自动跟踪，完成自动化焊接。

4.根据权利要求3所述的用于基于交变磁场测量技术的焊缝自动跟踪控制方法的设备，其特征是：基于交变磁场测量技术的焊缝跟踪传感器和焊枪(16)都安装在跟踪控制部分的十字滑块(13)上，焊缝跟踪传感器对焊缝坡口进行摆动扫描，且前置于焊枪，传感器与焊枪相对独立，跟踪控制部分与焊接部分相对独立。