[发明专利]一种高速焊接宏微机器人复合焊缝跟踪系统

权利要求书

1.一种高速焊接宏微机器人复合焊缝跟踪系统，其特征在于：包括焊接用激光器、工业机器人、微观跟踪装置和控制系统；所述的焊接用激光器和微观跟踪装置均安装在工业机器人的工作端，工业机器人与控制系统连接；

工业机器人为串联式六轴工业机器人；控制系统包含有焊缝跟踪控制器、机器人运动控制器和微观跟踪装置控制器；焊缝跟踪控制器与焊接用激光器连接，用以调整焊接用激光器的位置；机器人运动控制器与工业机器人连接，用以调整工业机器人的位置；微观跟踪装置控制器与微观跟踪装置连接，用以记录微观跟踪装置的参数信息，所述的微观跟踪装置及焊缝跟踪控制器共同组成微观跟踪系统；所述的高速焊接宏微机器人复合焊缝跟踪系统独立于机器人运动控制器，微观跟踪装置的控制器也独立于机器人运动控制器。

2.根据权利要求1所述的一种高速焊接宏微机器人复合焊缝跟踪系统，其特征在于：所述微观跟踪装置，包括连接框架、音圈电机驱动平台、条纹激光传感器；音圈电机通过音圈电机固定架与连接框架连接；音圈电机驱动平台和条纹激光传感器均与连接框架连接。

3.根据权利要求2所述的一种高速焊接宏微机器人复合焊缝跟踪系统，其特征在于：所述连接框架上设有机器人法兰连接端面、音圈电机固定架连接端面、条纹激光传感器连接端面。

4.根据权利要求2所述的一种高速焊接宏微机器人复合焊缝跟踪系统，其特征在于：所述音圈电机的音圈磁体组件外壳通过螺栓和音圈电机固定板固定连接，音圈线圈组件在磁体组件中直线运动；所述音圈电机线圈组件和音圈电机线圈组件连接架通过螺栓连接，音圈电机线圈组件连接架通过螺栓和激光器固定平台侧端面连接；所述激光器固定平台和微型滑块通过螺栓连接，所述微型滑块在微型导轨上进行直线运动；焊接激光器通过螺栓与所述激光器固定平台连接，所述微型导轨和微型导轨固定板固定连接；微型导轨固定板与音圈电机固定板通过螺栓固定连接；行程开关通过螺栓与微型导轨固定板固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种高速焊接宏微机器人复合焊缝跟踪系统，其特征在于：条纹激光传感器检测焊缝，焊缝跟踪控制器实时解算焊缝的偏差量d，判定焊缝误差范围。

6.根据权利要求5所述的一种高速焊接宏微机器人复合焊缝跟踪系统，其特征在于：当焊缝误差范围d大于设定阈值dset时，系统判定进行宏观控制，由有机器人修正当前运动姿态，补偿焊缝偏差；设定音圈电机运动频率f和运动距离l，音圈电机在设定频率下，进行振幅为l的高频摆动，消除机器人运动低频抖动所带来的影响；当误差范围d小于设定阈值dset时，系统判定进行微观控制，微观跟踪装置进行焊缝误差的补偿。

7.根据权利要求5所述的一种高速焊接宏微机器人复合焊缝跟踪系统，其特征在于：焊缝跟踪控制器将轨迹补偿指令发送到机器人运动控制器中，机器人运动控制器在接收到焊缝跟踪控制器传递的信息后，控制机器人驱动器调整机器人的运动状态，使机器人主动焊缝跟踪；音圈电机控制器在接收到焊缝跟踪控制器传递的信息后，控制音圈电机驱动器，使得音圈电机线圈组件在磁体组件中直线运动，完成相应的运动动作。