0088]
[0089] 表2偏移方向编码真值表
[0090] 运里需要指出的是，为了避免干扰，可W进行3个周期的比较（1个周期包括2个 单程，如图4)，要求连续2个周期或W上出现同样趋势，才认为焊枪偏离焊缝中屯、。例如， 图4中，进行过程④与过程⑥的比较，通过读取DIR□的值，判断偏离时DIR[3] =0焊枪右 行，再分别进行焊枪单程电弧电压的差值计算，过程④中为负，过程⑥中为正。同样进行过 程⑧与过程⑦的比较，通过计算得出过程⑧为负，过程⑦为正，因此连续2个周期内的电弧 电压具有同样的趋势（先负值后正值），并且焊枪出现偏离的方向信号DIR[] =0,由此可 W断定，焊缝向右偏离。将先负值后正值记为"0"，先正值后负值记为"1"，3周期焊枪左右 偏离真值表如表3所示。
[0091]
[0092] 表3 3周期焊枪左右偏离真值表
[0093] 如图6所示，左边是专口加工的"S"型坡口槽，右边是实际焊缝焊接效果图，从图 中能够看出焊接跟踪效果非常好。
[0094] 【技术效果】
[0095] 1、记录焊枪的运动状态，采集焊枪的工作电压，并计算焊枪在各运动状态下的工 作电压平均值，将焊枪每个单程的前半程工作电压平均值与后半程工作电压平均值进行比 较，并根据比较结果对焊枪进行调整，使焊枪处于焊缝中屯、，摆脱了人工手动调整焊枪姿态 的方式，实现了焊枪姿态的自动调整。与W往的自动焊控制技术相比，本发明实施例大幅提 高了焊接过程的自动控制水平，不仅避免了人为干预，从而保证了焊接质量，而且降低了操 作人员的劳动强度，提高了焊接效率。
[0096] 2、先采集焊枪的焊接电源处的电压，再对采集到的电压进行低通滤波，得到焊枪 的工作电压，避免了信号的干扰，从而提高了对焊枪姿态的调整准确性，进一步保证了焊接 质量。
[0097] 3、采用工作电压平均值的连续比较，只有连续出现同样的趋势，才判断焊枪产生 偏移，才对焊枪进行调整，更进一步地保证了对焊枪姿态的调整准确性，更进一步地保证了 焊接质量。
[0098] 本发明实施例摆脱了人工干预，真正实现了焊接过程的完全自动化和智能化，大 大拉近了与国际自动焊设备的距离。
[0099] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念，则可对运些实施例作出另外的变更和修改。所W，所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例W及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0100] 显然，本领域的技术人员可W对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。运样，倘若本发明的运些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含运些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种焊枪控制方法，其特征在于，包括： 记录焊枪的运动状态； 采集所述焊枪的工作电压； 计算所述焊枪在各运动状态下的工作电压平均值； 根据所述焊枪的运动状态和所述工作电压平均值对所述焊枪进行调整；具体包括： 当所述焊枪在第一方向运动时，若前半程的工作电压平均值A减后半程的工作电压平 均值B为负，且所述焊枪接着向第二方向运动时，若前半程的工作电压平均值C减后半程的 工作电压平均值D为正，将所述焊枪向所述第一方向调整； 当所述焊枪在所述第一方向运动时，若前半程的工作电压平均值E减后半程的工作电 压平均值F为正，且所述焊枪接着向所述第二方向运动时，若前半程的工作电压平均值G减 后半程的工作电压平均值H为负，将所述焊枪向所述第二方向调整。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集所述焊枪的工作电压，具体包括： 采集所述焊枪的焊接电源处的电压； 对所述采集到的电压进行低通滤波，得到所述焊枪的工作电压。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述焊枪在第一方向运动时，若前半 程的工作电压平均值A减后半程的工作电压平均值B为负，且所述焊枪接着向第二方向运 动时，若前半程的工作电压平均值C减后半程的工作电压平均值D为正，将所述焊枪向所述 第一方向调整，具体包括： 若所述焊枪在所述第一方向和所述第二方向上交替运动，且所述前半程的工作电压平 均值A减所述后半程的工作电压平均值B均为负，所述前半程的工作电压平均值C减所述 后半程的工作电压平均值D均为正，将所述焊枪向所述第一方向调整直至所述前半程的工 作电压平均值A与所述后半程的工作电压平均值B的差值、所述前半程的工作电压平均值 C与所述后半程的工作电压平均值D的差值均为零； 所述当所述焊枪在所述第一方向运动时，若前半程的工作电压平均值E减后半程的工 作电压平均值F为正，且所述焊枪接着向所述第二方向运动时，若前半程的工作电压平均 值G减后半程的工作电压平均值H为负，将所述焊枪向所述第二方向调整，具体包括： 若所述焊枪在所述第一方向和所述第二方向上交替运动，且所述前半程的工作电压平 均值E减所述后半程的工作电压平均值F均为正，所述前半程的工作电压平均值G减所述 后半程的工作电压平均值H均为负，将所述焊枪向所述第二方向调整直至所述前半程的工 作电压平均值E与所述后半程的工作电压平均值F的差值、所述前半程的工作电压平均值 G与所述后半程的工作电压平均值H的差值均为零。4. 一种焊枪控制装置，其特征在于，包括： 记录模块，用于记录焊枪的运动状态； 电压采集模块，用于采集所述焊枪的工作电压； 运算模块，用于计算所述焊枪在各运动状态下的工作电压平均值； 控制模块，用于根据所述焊枪的运动状态和所述工作电压平均值对所述焊枪进行调 整； 其中，所述控制模块，具体包括： 第一执行单元，用于当所述焊枪在第一方向运动时，若前半程的工作电压平均值A减 后半程的工作电压平均值B为负，且所述焊枪接着向第二方向运动时，若前半程的工作电 压平均值C减后半程的工作电压平均值D为正，将所述焊枪向所述第一方向调整； 第二执行单元，用于当所述焊枪在所述第一方向运动时，若前半程的工作电压平均值 E减后半程的工作电压平均值F为正，且所述焊枪接着向所述第二方向运动时，若前半程的 工作电压平均值G减后半程的工作电压平均值H为负，将所述焊枪向所述第二方向调整。5. 如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电压采集模块，具体包括： 电压采集单元，用于采集所述焊枪的焊接电源处的电压； 低通滤波单元，用于对所述采集到的电压进行低通滤波，得到所述焊枪的工作电压。6. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述低通滤波单元包括：第一电容、第二电 容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及运算放大器；所述第三电阻的一端接所述电 压采集单元的信号输出端，所述第三电阻的另一端通过所述第四电阻接所述运算放大器的 同相输入端；所述第一电容的一端接在所述第三电阻和所述第四电阻之间，所述第一电容 的另一端接地；所述第二电容的一端接在所述第四电阻和所述运算放大器的同相输入端之 间，所述第二电容的另一端接地；所述第一电阻的一端接地，所述第一电阻的另一端接所述 运算放大器的反相输入端；所述第二电阻的一端接所述运算放大器的反相输入端，所述第 二电阻的另一端接所述运算放大器的输出端；所述运算放大器的输出端输出所述焊枪的工 作电压。7. 如权利要求4所述的装置，其特征在于， 所述第一执行单元，具体用于若所述焊枪在所述第一方向和所述第二方向上交替运 动，且所述前半程的工作电压平均值A减所述后半程的工作电压平均值B均为负，所述前半 程的工作电压平均值C减所述后半程的工作电压平均值D均为正，将所述焊枪向所述第一 方向调整直至所述前半程的工作电压平均值A与所述后半程的工作电压平均值B的差值、 所述前半程的工作电压平均值C与所述后半程的工作电压平均值D的差值均为零； 所述第二执行单元，具体用于若所述焊枪在所述第一方向和所述第二方向上交替运 动，且所述前半程的工作电压平均值E减所述后半程的工作电压平均值F均为正，所述前半 程的工作电压平均值G减所述后半程的工作电压平均值H均为负，将所述焊枪向所述第二 方向调整直至所述前半程的工作电压平均值E与所述后半程的工作电压平均值F的差值、 所述前半程的工作电压平均值G与所述后半程的工作电压平均值H的差值均为零。
【专利摘要】本发明公开了一种焊枪控制方法及装置。其中，该方法包括：记录焊枪的运动状态；采集焊枪的工作电压；计算焊枪在各运动状态下的工作电压平均值；根据焊枪的运动状态和工作电压平均值对焊枪进行调整，使焊枪处于焊缝中心，摆脱了人工手动调整焊枪姿态的方式，实现了焊枪姿态的自动调整。与以往的自动焊控制技术相比，本发明大幅提高了焊接过程的自动控制水平，不仅避免了人为干预，从而保证了焊接质量，而且降低了操作人员的劳动强度，提高了焊接效率。
【IPC分类】B23K37/02, B23K37/00
【公开号】CN105127632
【申请号】CN201510484869
【发明人】张毅, 马志锋, 王新升, 尹铁, 赵勇强, 张倩, 梁天军, 陈涛, 刘晓文
【申请人】中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气管道局
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月7日