CN105426586A - 焊枪模型的开口度测量方法、装置及自动线数模系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊枪模型的开口度测量方法，包括如下步骤：在焊枪模型的上电极臂上建立第一圆柱体，其中，所述上电极臂的电极中心与所述第一圆柱体的中心重合；在所述焊枪模型的下电极臂上建立第二圆柱体，其中，所述下电极臂的电极中心与所述第二圆柱体的中心重合，且所述第一圆柱体的中线与所述第二圆柱体的中心线在同一条直线上；驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动，并计算所述第一圆柱体与所述第二圆柱体之间的距离，获得所述焊枪模型的开口度。本发明还提供一种焊枪模型的开口度测量装置及自动线数模系统。本发明可直接获得所述焊枪模型的开口度，保证测量结果具有较高的准确度。

Description

焊枪模型的开口度测量方法、装置及自动线数模系统

技术领域

本发明涉及自动线领域，尤其涉及一种焊枪模型的开口度测量方法、装置及自动线数模系统。

背景技术

随着新车型导入速度越来越快，在焊装生产线建立后，会收集和保存自动线数模，用于对后续新车型的导入进行检测和仿真。自动线数模主要包括通用设备机器人、工装夹具和焊枪，完成自动线数模布置后，利用通用设备机器人控制焊枪为位于工装夹具内的工件进行仿真打点，从而完成模拟仿真的过程。

在模拟仿真过程中，焊枪的开口度的准确测量具有重要的意义，其关系到焊枪的电极是否与工件正常接触或者焊枪是否会与工件发生干涉碰撞。现有方案主要有两种，一是根据焊枪的上下电极臂的旋转角度来计算获得开口度，二是根据气缸缸体与活塞杆圆柱面接合的长度数值来计算开口度。然而这两种方案均需要通过一定的转换关系才能获得焊枪的实际开口度，开口度的精度无法保证。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种焊枪模型的开口度测量方法、装置及自动线数模系统，可直接准确的测量焊枪模型的开口度。

本发明实施例提供一种焊枪模型的开口度测量方法，包括如下步骤：

在焊枪模型的上电极臂上建立第一圆柱体，其中，所述上电极臂的电极中心与所述第一圆柱体的中心重合；

在所述焊枪模型的下电极臂上建立第二圆柱体，其中，所述下电极臂的电极中心与所述第二圆柱体的中心重合，且所述第一圆柱体的中线与所述第二圆柱体的中心线在同一条直线上；

驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动，并计算所述第一圆柱体与所述第二圆柱体之间的距离，获得所述焊枪模型的开口度。

作为上述方案的改进，在驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动时，所述上电极臂的电极中心与所述第一圆柱体的中心始终重合，所述下电极臂的电极中心与所述第二圆柱体的中心始终重合，所述第一圆柱体的中线与所述第二圆柱体的中心线始终在同一条直线上。

作为上述方案的改进，所述驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动，并计算所述第一圆柱体与所述第二圆柱体之间的距离，获得所述焊枪模型的开口度，具体为

驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动，并根据所述第一圆柱体与所述第二圆柱体的运动速度和运动时间，计算所述第一圆柱体与所述第二圆柱体之间的距离，获得所述焊枪模型的开口度。

作为上述方案的改进，所述焊枪模型的开口度测量方法，还包括：

在所述第一圆柱体上建立第一平面；

在所述第二圆柱体上建立第二平面；

在所述上电极臂与所述下电极臂的连接处建立第三平面，其中，所述第一平面、第二平面、第三平面位于同一平面上，并平行于所述焊枪模型的喉管的方向。

本发明实施例还提供一种焊枪模型的开口度测量装置，包括：

第一约束单元，用于在焊枪模型的上电极臂上建立第一圆柱体，其中，所述上电极臂的电极中心与所述第一圆柱体的中心重合；

第二约束单元，用于在所述焊枪模型的下电极臂上建立第二圆柱体，其中，所述下电极臂的电极中心与所述第二圆柱体的中心重合，且所述第一圆柱体的中线与所述第二圆柱体的中心线在同一条直线上；

驱动单元，用于驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动，并根据所述第一圆柱体与所述第二圆柱体之间的距离，获得所述焊枪模型的开口度。

作为上述方案的改进，在所述驱动单元驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动时，所述第一约束单元约束所述上电极臂的电极中心与所述第一圆柱体的中心始终重合，第二约束单元约束所述下电极臂的电极中心与所述第二圆柱体的中心始终重合及所述第一圆柱体的中线与所述第二圆柱体的中心线始终在同一条直线上。

作为上述方案的改进，所述驱动单元具体用于，驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动，并根据所述第一圆柱体与所述第二圆柱体的运动速度和运动时间，计算所述第一圆柱体与所述第二圆柱体之间的距离，获得所述焊枪模型的开口度。

作为上述方案的改进，还包括：

第一平面建立单元，用于在所述第一圆柱体上建立第一平面；

第二平面建立单元，用于在所述第二圆柱体上建立第二平面；

第三平面建立单元，用于在所述上电极臂与所述下电极臂的连接处建立第三平面，其中，所述第一平面、第二平面、第三平面位于同一平面上，并平行于所述焊枪模型的喉管的方向。

本发明实施例还提供一种自动线数模系统，包括上述的焊枪模型的开口度测量装置。

本发明实施例提供的焊枪模型的开口度测量方法、装置及自动线数模系统，通过对所述焊枪模型的上电极臂与所述下电极臂分别设置所述第一圆柱体及所述第二圆柱体，并通过在所述第一圆柱体及所述第二圆柱体设置各种约束关系，保证所述上电极臂的电极中心与下电极臂的电极中心在相对运动过程中始终在同一条直线上运动，以计算获得所述上电极臂的电极中心与下电极臂的电极中心在相对运动后的距离，进而直接获得所述焊枪模型的开口度，由于本发明计算得到的开口度不需要进行其他转换公式进行换算，具有较高的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供焊枪模型的开口度测量方法的流程示意图。

图2是本发明实施例提供的焊枪模型的结构示意图。

图3是本发明实施例提供焊枪模型的开口度测量装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种焊枪模型的开口度测量方法、装置及自动线数模系统，用于在自动线数模的模拟仿真过程中准确测量焊枪模型的开口度，以下分别进行详细描述。

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的焊枪模型的开口度测量方法的流程示意图。所述焊枪模型的开口度测量方法可由焊枪模型的开口度测量装置来执行，并至少包括如下步骤：

S101，在焊枪模型的上电极臂上建立第一圆柱体，其中，所述上电极臂的电极中心与所述第一圆柱体的中心重合。

S102，在焊枪模型的下电极臂上建立第二圆柱体，其中，所述下电极臂的电极中心与所述第二圆柱体的中心重合，且所述第一圆柱体的中线与所述第二圆柱体的中心线在同一条直线上。

请一并参阅图2，在本发明实施例中，所述焊枪模型100可为X型焊枪模型，也可为C型焊枪模型或其他种类的焊枪模型。特别的，本发明实施例以所述焊枪模型100为X型焊枪模型进行描述，所述焊枪模型100包括上电极臂10及下电极臂20，其中，所述上电极臂10上设置有电极中心(图未示)，所述下电极臂20上也设置有电极中心(图未示)，所述焊枪模型100可通过所述电极中心在工件上进行作业，从而实现在所述工件上打点。

在本发明实施例中，所述焊枪模型100的开口度可定义为所述上电极臂10的电极中心与所述下电极臂20的电极中心之间的距离。在进行模拟仿真时，所述开口度可直接影响到所述焊枪模型100是否能准确在所述工件上打点，当所述开口度过大时，可能导致焊枪模型100与工件不发生接触，而当开口度过小时，则又可能导致焊枪模型100与工件发生干涉的问题，因而准确计算开口度对整个模拟仿真具有重要的意义。

在本发明实施例中，为了测量所述焊枪模块100的开口度，可在所述焊枪模型100的上电极臂10上建立第一圆柱体11，其中，所述上电极臂的电极中心与所述第一圆柱体10的中心重合；同时，在所述焊枪模型100的下电极臂20上建立第二圆柱体21，其中，所述下电极臂20的电极中心与所述第二圆柱体21的中心重合，且所述第一圆柱体11的中线与所述第二圆柱体21的中心线在同一条直线上。

需要说明的是，在本发明实施例中，所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21为完全相同的圆柱体。

S103，驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动，并根据所述第一圆柱体与所述第二圆柱体之间的距离，获得所述焊枪模型的开口度。

在本发明实施例中，以长度驱动的方式驱动所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21做相对运动，在驱动过程中，可实时获取所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21之间的距离，从而获得所述焊枪模块100的开口度。具体地，在获得所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21之间的距离时，可根据所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21的运动速度及运动时间计算获得二者之间的相对距离，当然，也可有其他的计算方法，本发明不做具体限定。

需要说明的是，在本发明实施例中，在所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21做相对运动过程中，所述上电极臂10的电极中心与所述第一圆柱体11的中心始终重合，所述下电极臂20的电极中心与所述第二圆柱体21的中心始终重合，所述第一圆柱体11的中线与所述第二圆柱体21的中心线始终在同一条直线上。这可通过对所述第一圆柱体11与所述上电极臂10的电极中心设置球面约束、对所述第二圆柱体21与所述下电极臂20的电极中心设置球面约束，并对所述第一圆柱体11的中线与所述第二圆柱体21设置圆柱面约束来实现。

需要说明的是，为了进一步限定所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21的运动关系，保证所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21在运动过程中始终在同一平面上，还可在所述第一圆柱体11上建立了一个第一平面12，在所述第二圆柱体21上建立第二平面22，并在所述上电极臂10与所述下电极臂20的连接处建立第三平面32，其中，所述第一平面12、第二平面22、第三平面32位于同一平面上，且较佳地，所述第一平面12、第二平面22、第三平面32所在的平面与所述焊枪模型100的喉管方向保持平行。应当理解的是，在所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21做相对运动过程中，所述第一平面12、第二平面22、第三平面32应始终保持位于同一平面，这可通过对所述第一平面12、第二平面22、第三平面32设置平面约束来实现。

综上所述，本发明实施例提供的焊枪模型的开口度测量方法，通过对所述焊枪模型100的上电极臂10与所述下电极臂20分别设置所述第一圆柱体11及所述第二圆柱体21，并通过在所述第一圆柱体11及所述第二圆柱体21设置各种约束关系，保证所述上电极臂10的电极中心与下电极臂20的电极中心在相对运动过程中始终在同一条直线上运动，以计算获得所述上电极臂10的电极中心与下电极臂20的电极中心在相对运动后的距离，进而直接获得所述焊枪模型100的开口度，由于本发明的开口度不需要通过其他转换公式进行换算得到，具有较高的准确度。

请一并参阅图3，图3是本发明实施例提供的焊枪模型的开口度测量装置的结构示意图。所述焊枪模型的开口度测量装置200包括：

第一约束单元210，用于在焊枪模型100的上电极臂10上建立第一圆柱体11，其中，所述上电极臂10的电极中心与所述第一圆柱体11的中心重合。

第二约束单元220，用于在所述焊枪模型100的下电极臂20上建立第二圆柱体21，其中，所述下电极臂20的电极中心与所述第二圆柱体21的中心重合，且所述第一圆柱体11的中线与所述第二圆柱体21的中心线在同一条直线上。

具体地，在本发明实施例中，为了测量所述焊枪模块100的开口度，所述第一约束单元210可在所述焊枪模型100的上电极臂10上建立第一圆柱体11，并约束所述上电极臂10的电极中心与所述第一圆柱体10的中心重合；同时，所述第二约束单元220在所述焊枪模型100的下电极臂20上建立第二圆柱体21，并约束所述下电极臂20的电极中心与所述第二圆柱体21的中心重合，且所述第一圆柱体11的中线与所述第二圆柱体21的中心线在同一条直线上。

驱动单元230，用于驱动所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21作相对运动，并根据所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21之间的距离，获得所述焊枪模型100的开口度。

在本发明实施例中，所述驱动单元230以长度驱动的方式驱动所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21做相对运动，在驱动过程中，所述驱动单元230可实时获取所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21之间的距离，从而获得所述焊枪模块100的开口度。具体地，在获得所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21之间的距离时，所述驱动单元230可根据所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21的运动速度及运动时间计算获得二者之间的相对距离，当然，也可有其他的计算方法，本发明不做具体限定。

需要说明的是，为了进一步限定所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21的运动关系，保证所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21在运动过程中始终在同一平面上，所述的焊枪模型的开口度测量装置200还包括：

第一平面建立单元240，用于在所述第一圆柱体11上建立第一平面12。

第二平面建立单元250，用于在所述第二圆柱体21上建立第二平面22。

第三平面建立单元260，用于在所述上电极臂10与所述下电极臂20的连接处建立第三平面32，其中，所述第一平面12、第二平面22、第三平面32位于同一平面上，并平行于所述焊枪模型100的喉管的方向。应当理解的是，在所述第一圆柱体11与所述第二圆柱体21做相对运动过程中，所述第一平面12、第二平面22、第三平面32应始终保持位于同一平面，这可通过对所述第一平面12、第二平面22、第三平面32设置平面约束来实现。

综上所述，本发明实施例提供的焊枪模型的开口度测量装置200，通过对所述焊枪模型100的上电极臂10与所述下电极臂20分别设置所述第一圆柱体11及所述第二圆柱体21，并通过在所述第一圆柱体11及所述第二圆柱体21设置各种约束关系，保证所述上电极臂10的电极中心与下电极臂20的电极中心在相对运动过程中始终在同一条直线上运动，以计算获得所述上电极臂10的电极中心与下电极臂20的电极中心在相对运动后的距离，进而直接获得所述焊枪模型100的开口度，由于本发明计算得到的开口度不需要进行其他转换公式进行换算，具有较高的准确度。

本发明实施例还提供一种自动线数模系统，包括上述任一实施例所述的焊枪模型的开口度测量装置200，本发明实施例提供的自动线数模系统，通过对所述焊枪模型100的上电极臂10与所述下电极臂20分别设置所述第一圆柱体11及所述第二圆柱体21，并通过在所述第一圆柱体11及所述第二圆柱体21设置各种约束关系，保证所述上电极臂10的电极中心与下电极臂20的电极中心在相对运动过程中始终在同一条直线上运动，以计算获得所述上电极臂10的电极中心与下电极臂20的电极中心在相对运动后的距离，进而直接获得所述焊枪模型100的开口度，由于本发明计算得到的开口度不需要进行其他转换公式进行换算，具有较高的准确度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输软件以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述软件的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述软件，然后将其存储在计算机存储器中。

在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过软件来指令相关的硬件完成，所述的软件可以存储于一种计算机可读存储介质中，该软件在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种焊枪模型的开口度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

在焊枪模型的上电极臂上建立第一圆柱体，其中，所述上电极臂的电极中心与所述第一圆柱体的中心重合；

在所述焊枪模型的下电极臂上建立第二圆柱体，其中，所述下电极臂的电极中心与所述第二圆柱体的中心重合，且所述第一圆柱体的中线与所述第二圆柱体的中心线在同一条直线上；

驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动，并计算所述第一圆柱体与所述第二圆柱体之间的距离，获得所述焊枪模型的开口度。

2.根据权利要求1所述的焊枪模型的开口度测量方法，其特征在于，在驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动时，所述上电极臂的电极中心与所述第一圆柱体的中心始终保持重合，所述下电极臂的电极中心与所述第二圆柱体的中心始终保持重合，所述第一圆柱体的中线与所述第二圆柱体的中心线始终保持在同一条直线上。

3.根据权利要求1所述的焊枪模型的开口度测量方法，其特征在于，所述驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动，并计算所述第一圆柱体与所述第二圆柱体之间的距离，获得所述焊枪模型的开口度，具体为，

驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动，并根据所述第一圆柱体与所述第二圆柱体的运动速度和运动时间，计算所述第一圆柱体与所述第二圆柱体之间的距离，获得所述焊枪模型的开口度。

4.根据权利要求1所述的焊枪模型的开口度测量方法，其特征在于，所述焊枪模型的开口度测量方法，还包括：

在所述第一圆柱体上建立第一平面；

在所述第二圆柱体上建立第二平面；

在所述上电极臂与所述下电极臂的连接处建立第三平面，其中，所述第一平面、第二平面、第三平面位于同一平面上，并平行于所述焊枪模型的喉管的方向。

5.一种焊枪模型的开口度测量装置，其特征在于，包括：

第一约束单元，用于在焊枪模型的上电极臂上建立第一圆柱体，其中，所述上电极臂的电极中心与所述第一圆柱体的中心重合；

第二约束单元，用于在所述焊枪模型的下电极臂上建立第二圆柱体，其中，所述下电极臂的电极中心与所述第二圆柱体的中心重合，且所述第一圆柱体的中线与所述第二圆柱体的中心线在同一条直线上；

驱动单元，用于驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动，并根据所述第一圆柱体与所述第二圆柱体之间的距离，获得所述焊枪模型的开口度。

6.根据权利要求5所述的焊枪模型的开口度测量装置，其特征在于，在所述驱动单元驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动时，所述第一约束单元约束所述上电极臂的电极中心与所述第一圆柱体的中心始终重合，第二约束单元约束所述下电极臂的电极中心与所述第二圆柱体的中心始终重合及所述第一圆柱体的中线与所述第二圆柱体的中心线始终在同一条直线上。

7.根据权利要求5所述的焊枪模型的开口度测量装置，其特征在于，所述驱动单元具体用于，驱动所述第一圆柱体与所述第二圆柱体作相对运动，并根据所述第一圆柱体与所述第二圆柱体的运动速度和运动时间，计算所述第一圆柱体与所述第二圆柱体之间的距离，获得所述焊枪模型的开口度。

8.根据权利要求5所述的焊枪模型的开口度测量装置，其特征在于，还包括：

第一平面建立单元，用于在所述第一圆柱体上建立第一平面；

第二平面建立单元，用于在所述第二圆柱体上建立第二平面；

第三平面建立单元，用于在所述上电极臂与所述下电极臂的连接处建立第三平面，其中，所述第一平面、第二平面、第三平面位于同一平面上，并平行于所述焊枪模型的喉管的方向。

9.一种自动线数模系统，其特征在于，包括如权利要求5至8任意一项所述的焊枪模型的开口度测量装置。