CN104850063A - 一种新型多轴焊接系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型机器人焊接系统,包括机器人焊接控制器、22寸显示器,焊路图形操作,方便直观,可以实时显示焊接过程、数据处理中心、焊接机械手等组成,此系统包含大部分常规产品的焊接参数,有直线,圆弧,椭圆,空间三通焊接曲线和空间五轴样条插值,把先进的焊机经验添加到焊接系统,焊接数据库包含大量的常用焊接部件,可以涵盖工业上大部分部件,拥有丰富的焊接数据库,操作人员直接调用即可,为复杂的焊接操作提供了基础条件,可以实现傻瓜式操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接加工机技术领域,尤其涉及一种新型机器人焊接系统。
背景技术
焊接是通过加热、加压,或两者并用,使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式,目前国内的焊接还是人手为主,部分公司采用仿形焊接,个别的用PLC控制的简单焊接机,其中人手焊接就是最基本的焊接方式,但操作不便,劳动强度大,仿形焊接需要做模具,每个工件对应一个模具,可塑性低,功能单一,已经逐步淘汰,PLC焊接系统采用的是PLC逻辑控制器,通过编写G代码操作焊接流程,一个简单动作需要多行G代码完成,操作繁琐又不直观,PLC控制的焊接能做一些基本编程,PLC编程不方便,需要专业人员,修改不方便,需要做大量记录功能简单,只能做简单逻辑运算,对于复杂工件的高效率焊接是无法承受,需要G代码命令解析,运行效率远远不及CPU指令直接执行。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题,本发明提供了一种新型机器人焊接系统,具体的技术方案为:
一种新型机器人焊接系统,其特征在于:包括机器人焊接控制器、22寸显示器,焊路图形操作,方便直观,可以实时显示焊接过程、数据处理中心、焊接机械手等组成,此系统包含大部分常规产品的焊接参数,有直线,圆弧,椭圆,空间三通焊接曲线,空间五轴样条插值,把先进的焊机经验添加到焊接系统,焊接数据库包含大量的常用焊接部件,可以涵盖工业上大部分部件,拥有丰富的焊接数据库。
所述焊接数据库包括直线焊接,圆形焊接、椭圆焊接、空间三通焊接、空间五轴样条曲线焊接。
所述五轴插值模块的五轴包括X轴、Y轴、Z轴、ZR轴、XR轴,其中ZR轴是绕Z轴的旋转轴,XR轴是绕X轴的旋转轴。
本发明与现有技术相比具有如下技术效果:本发明多轴焊接系统功能强大,包含大部分焊接功能,免去人工操作的繁琐,其智能焊接系统拥有先进的五轴插值功能,高精度,高逼近空间五轴样条插值,比普通数控设备示教点少了一半以上,且拥有丰富的焊接数据库,把先进的焊机经验添加到焊接系统,焊接数据库包含大量的常用焊接部件,可以涵盖工业上大部分部件,为复杂的焊接操作提供了基础条件,加快了焊接的速度,提高了效率,结构简单,设计合理,安全可靠,可操作性强。
附图说明
图1为本发明机器人焊接系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图1,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述,以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
一种新型机器人焊接系统,包括智能焊接系统
一.界面显示
a)图形显示
1.工件显示:可以导入工件图,在焊接处理过程中可以直观显示工件
2.焊路曲线显示:跟上面的工件图同时显示在屏幕上,可以直观的显示具体的焊接情况。
b)状态显示
1.焊接参数界面:设置焊接速度,送丝速度,电流,电压等
2.焊接处理界面:设置振枪效果。
3.实时焊接状态:可以实时显示整个焊接过程,
c)操作设置
1.示教点输入:通过操纵杆的X+X-,Y+Y-,Z+Z-,R+R-,J+J-等信号(X+按钮就是控制机械手向X轴正向移动,如此类推,R信号为焊枪旋转信号,J信号为夹具旋转信号),把机械手移动到需要焊接的关键点上,按输入信号就可以输入示教点
2.特征操作:根据示教点生成直线,圆弧,椭圆,样条曲线,三通曲线等
3.焊接效果处理:设置振枪模式,如正弦振枪,圆形振枪,振幅,周期等
二.数据处理
a)生成特征曲线数据,根据输入的示教点进行特征生成,如两个示教点可以生成一条直线,三个示教点点可以生成圆弧和折线,四个示教点可以生成椭圆或样条曲线
b)生成焊接效果曲线:包括正弦振枪与圆形振枪,正弦振枪就是在设定的焊接曲线上叠加一个正弦动作,可以产生鱼鳞纹,同时也可以增加焊接强度和焊缝覆盖力,圆形振枪有类似的功能,并可以增加熔接深度
c)曲线数据后处理:把特征曲线跟效果曲线进行综合,产生最终的机械手运动曲线,发送到机械手控制器,并产生加减速曲线和点火停火信号。
d)生成焊接电源数据:根据设定的焊接参数和焊接效果参数,进行计算,得出焊接电压,电流,送丝速度
所述焊接数据库12包括直线寒焊接,圆形焊接、椭圆焊接、空间三通焊接、空间样条曲线焊接。
所述五轴插值模块的五轴包括X轴、Y轴、Z轴、ZR轴、XR轴,其中ZR轴是绕Z轴的旋转轴,XR轴是绕X轴的旋转轴。
用户通过操作摇杆控制焊枪移动到到工件的焊路上,在关键的点做记录,形成焊接示教点,然后对示教点进行空间五轴插值,包括直线、圆弧、空间样条曲线等,接下来对插值曲线进行数据处理,生成综合焊路并显示到显示器界面上,
显示器界面显示所有示教点坐标显示焊路坐标,并可以对任何一个示教点进行修改、编辑、并更新焊路,以及对每个示教点进行括实时变速和步骤处理。。
然后操作面板发送焊路信息至数据处理中心,数据处理中心与主机连接,接受焊路信息并对焊接数据进行处理,发送指令到伺服驱动器和伺服电机组成的执行系统,执行操作命令,数据处理中心还控制着焊接电压、电流、送丝速度、控制点火、放弃等动作时序,以及控制每个夹具的夹紧、松开和切换等步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种新型机器人焊接系统,其特征在于:包括机器人焊接控制器、22寸显示器,焊路图形操作,方便直观,可以实时显示焊接过程、数据处理中心、焊接机械手等组成,此系统包含大部分常规产品的焊接参数,有直线,圆弧,椭圆,空间三通焊接曲线,空间五轴样条插值,把先进的焊机经验添加到焊接系统,焊接数据库包含大量的常用焊接部件,可以涵盖工业上大部分部件,拥有丰富的焊接数据库。
2.根据权利要求1所述的机器人焊接系统,其特征在于:所述焊接数据库包括直线焊接,圆形焊接、空间三通焊接、空间样条曲线焊接。
3.根据权利要求1所述的机器人焊接系统,其特征在于:所述五轴插值模块的五轴包括X轴、Y轴、Z轴、ZR轴、XR轴,其中ZR轴是绕Z轴的旋转轴,XR轴是绕X轴的旋转轴。
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