CN106564056A

CN106564056A - 一种汽车天窗焊接机器人控制方法

Info

Publication number: CN106564056A
Application number: CN201611017211.1A
Authority: CN
Inventors: 徐杨; 徐克郎
Original assignee: Wuhu Yuanshan Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Wuhu Yuanshan Machine Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-11-19
Filing date: 2016-11-19
Publication date: 2017-04-19

Abstract

本发明公开了一种汽车天窗焊接机器人控制方法，首先按照工艺要求的焊接角度和焊接速度，使活动安装焊枪的末端沿着需要焊接的焊缝移动，在移动的过程中实时记录以下数据：旋转活动座活动旋转速率变化曲线，焊接活动后臂旋转速率变化曲线，焊接活动中臂旋转速率变化曲线，焊接活动前臂旋转速率变化曲线，活动安装焊枪旋转速率变化曲线；根据记录的上述数据操作焊接机器人进行作业，从而使活动安装焊枪的末端可以按照工艺要求的焊接角度和焊接速度沿着需要焊接的焊缝进行焊接作业。本发明提供了一种汽车天窗焊接机器人控制方法，一方面可以避免测量误差导致的焊接质量问题，另一方面焊接机器人控制方法的开发周期较短。

Description

一种汽车天窗焊接机器人控制方法

技术领域

本发明涉及一种机械加工设备技术领域，特别是一种汽车天窗焊接机器人控制方法。

背景技术

汽车天窗有多种不同的形态和结构，其通常至少包括一片可活动开闭设置的活动玻璃，其活动玻璃的外缘一般会设有胶条，当活动玻璃闭合时，胶条被窗口内缘所压缩以达水密性良好的功效；汽车的车顶以金属板通过钣金方式制成，其制造的精度较低，因此窗口的内缘一般不甚平整；当胶条被窗口内缘所压缩时，其与窗口内缘之间仍可能会形成缝隙而导致渗水；基于上述原因通常在车顶上的窗口中还需要设置天窗系统钣金件，以保证汽车天窗的密封性。焊接机器人是从事焊接的工业机器人，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域；为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器；焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊枪的，使之能进行焊接、切割或热喷涂；相较于传统的人工焊接作业，机器人焊接作业的优点在于焊接作业工作效率高、焊接作业质量稳定性好、焊接作业精准度高。

机器人焊接作业都需要首先进行编程以确定焊接作业能够按照工艺要求的焊接角度和焊接速度进行，现有技术中的通常通过测量工件的位置将需要焊接的轨迹坐标输入系统，再根据焊接机器人联动组件的旋转半径、臂长等参数计算各组件的运动规则，上述方式存在的不足在于一方面测量存在误差，从而容易导致焊接质量难以保证；另一方面计算得出的各组件的运动规则通常为多个结果，还需要经过多次实际操作尝试才能在计算的结果中选取合理的组件运动规则来控制机器人进行焊接作业，因此导致焊接机器人控制方法的开发周期较长。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种汽车天窗焊接机器人控制方法，一方面可以避免测量误差导致的焊接质量问题，另一方面焊接机器人控制方法的开发周期较短，能够满足实际使用要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种汽车天窗焊接机器人控制方法，包括焊接机器人包括旋转活动座、焊接活动后臂、焊接活动中臂、焊接活动前臂和活动安装焊枪，还包括竖直设置的第一转轴，水平且相互平行设置的第二转轴和第三转轴，垂直于所述第二转轴和所述第三转轴的第四转轴，垂直于所述第四转轴的第五转轴；所述第一转轴固定设置，所述旋转活动座活动设置于所述第一转轴上且可以围绕所述第一转轴旋转，所述第二转轴固定设置于所述旋转活动座上，所述焊接活动后臂的一端活动设置于所述第二转轴上且可以围绕所述第二转轴旋转，所述焊接活动后臂的另一端固定设置有所述第三转轴，所述焊接活动中臂活动设置于所述第三转轴上且可以围绕所述第三转轴旋转，所述第四转轴固定设置于所述焊接活动中臂上，所述焊接活动前臂的一端活动设置于所述第四转轴上且可以围绕所述第四转轴旋转，所述焊接活动前臂的另一端固定设置有所述第五转轴，所述活动安装焊枪活动设置于所述第五转轴上且可以围绕所述第五转轴旋转；

还包括以下步骤：

步骤一、焊接前准备工作：按照工艺要求的焊接角度和焊接速度，使所述活动安装焊枪的末端沿着需要焊接的焊缝移动，在移动的过程中实时记录以下数据：所述旋转活动座活动围绕所述第一转轴的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动后臂围绕所述第二转轴的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动中臂围绕所述第三转轴的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动前臂围绕所述第四转轴的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述活动安装焊枪围绕所述第五转轴的旋转方向和旋转速度变化曲线；

步骤二、焊接时控制工作：根据记录的所述旋转活动座活动围绕所述第一转轴的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动后臂围绕所述第二转轴的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动中臂围绕所述第三转轴的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动前臂围绕所述第四转轴的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述活动安装焊枪围绕所述第五转轴的旋转方向和旋转速度变化曲线操作焊接机器人进行作业，从而使所述活动安装焊枪的末端可以按照工艺要求的焊接角度和焊接速度沿着需要焊接的焊缝进行焊接作业。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第五转轴上活动设置有旋转焊枪座，所述活动安装焊枪包括焊枪安装端和焊枪作业端，所述活动安装焊枪的焊枪作业端为弯折结构，所述活动安装焊枪的焊枪安装端固定设置于所述旋转焊枪座，且所述活动安装焊枪与所述第五转轴的轴线平行。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

本发明所提供的一种汽车天窗焊接机器人控制方法，通过逆向推演的方式，先按照工艺要求的焊接角度和焊接速度，使活动安装焊枪的末端沿着需要焊接的焊缝移动，记录各组件的运动规则，然后依照记录的运动规则控制各组件进行作业；一方面仅仅涉及各转轴转速的检测，可以避免测量误差导致的焊接质量问题，另一方面无需经过多次实际操作尝试选取合理的组件运动规则，焊接机器人控制方法的开发周期较短；且焊接作业工作效率高、焊接作业质量稳定性好、焊接作业精准度高，能够满足实际使用要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述的一种汽车天窗焊接机器人控制方法的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，图1是本发明一个具体实施例的结构示意图。

如图1所示，一种汽车天窗焊接机器人控制方法，焊接机器人包括旋转活动座10、焊接活动后臂20、焊接活动中臂30、焊接活动前臂40和活动安装焊枪50，还包括竖直设置的第一转轴11，水平且相互平行设置的第二转轴21和第三转轴31，垂直于所述第二转轴21和所述第三转轴31的第四转轴41，垂直于所述第四转轴41的第五转轴51；所述第一转轴11固定设置，所述旋转活动座10活动设置于所述第一转轴11上且可以围绕所述第一转轴11旋转，所述第二转轴21固定设置于所述旋转活动座10上，所述焊接活动后臂20的一端活动设置于所述第二转轴21上且可以围绕所述第二转轴21旋转，所述焊接活动后臂20的另一端固定设置有所述第三转轴31，所述焊接活动中臂30活动设置于所述第三转轴31上且可以围绕所述第三转轴31旋转，所述第四转轴41固定设置于所述焊接活动中臂30上，所述焊接活动前臂40的一端活动设置于所述第四转轴41上且可以围绕所述第四转轴41旋转，所述焊接活动前臂40的另一端固定设置有所述第五转轴51，所述活动安装焊枪50活动设置于所述第五转轴51上且可以围绕所述第五转轴51旋转；所述第五转轴51上活动设置有旋转焊枪座60，所述活动安装焊枪50包括焊枪安装端和焊枪作业端，所述活动安装焊枪50的焊枪作业端为弯折结构，所述活动安装焊枪50的焊枪安装端固定设置于所述旋转焊枪座60，且所述活动安装焊枪50与所述第五转轴51的轴线平行。

还包括以下步骤：

步骤一、焊接前准备工作：按照工艺要求的焊接角度和焊接速度，使所述活动安装焊枪50的末端沿着需要焊接的焊缝移动，在移动的过程中实时记录以下数据：所述旋转活动座10活动围绕所述第一转轴11的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动后臂20围绕所述第二转轴21的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动中臂30围绕所述第三转轴31的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动前臂40围绕所述第四转轴41的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述活动安装焊枪50围绕所述第五转轴51的旋转方向和旋转速度变化曲线；

步骤二、焊接时控制工作：根据记录的所述旋转活动座10活动围绕所述第一转轴11的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动后臂20围绕所述第二转轴21的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动中臂30围绕所述第三转轴31的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动前臂40围绕所述第四转轴41的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述活动安装焊枪50围绕所述第五转轴51的旋转方向和旋转速度变化曲线操作焊接机器人进行作业，从而使所述活动安装焊枪50的末端可以按照工艺要求的焊接角度和焊接速度沿着需要焊接的焊缝进行焊接作业。

以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。

Claims

1.一种汽车天窗焊接机器人控制方法，其特征在于：焊接机器人包括旋转活动座（10）、焊接活动后臂（20）、焊接活动中臂（30）、焊接活动前臂（40）和活动安装焊枪（50），还包括竖直设置的第一转轴（11），水平且相互平行设置的第二转轴（21）和第三转轴（31），垂直于所述第二转轴（21）和所述第三转轴（31）的第四转轴（41），垂直于所述第四转轴（41）的第五转轴（51）；所述第一转轴（11）固定设置，所述旋转活动座（10）活动设置于所述第一转轴（11）上且可以围绕所述第一转轴（11）旋转，所述第二转轴（21）固定设置于所述旋转活动座（10）上，所述焊接活动后臂（20）的一端活动设置于所述第二转轴（21）上且可以围绕所述第二转轴（21）旋转，所述焊接活动后臂（20）的另一端固定设置有所述第三转轴（31），所述焊接活动中臂（30）活动设置于所述第三转轴（31）上且可以围绕所述第三转轴（31）旋转，所述第四转轴（41）固定设置于所述焊接活动中臂（30）上，所述焊接活动前臂（40）的一端活动设置于所述第四转轴（41）上且可以围绕所述第四转轴（41）旋转，所述焊接活动前臂（40）的另一端固定设置有所述第五转轴（51），所述活动安装焊枪（50）活动设置于所述第五转轴（51）上且可以围绕所述第五转轴（51）旋转；

还包括以下步骤：

步骤一、焊接前准备工作：按照工艺要求的焊接角度和焊接速度，使所述活动安装焊枪（50）的末端沿着需要焊接的焊缝移动，在移动的过程中实时记录以下数据：所述旋转活动座（10）活动围绕所述第一转轴（11）的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动后臂（20）围绕所述第二转轴（21）的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动中臂（30）围绕所述第三转轴（31）的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动前臂（40）围绕所述第四转轴（41）的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述活动安装焊枪（50）围绕所述第五转轴（51）的旋转方向和旋转速度变化曲线；

步骤二、焊接时控制工作：根据记录的所述旋转活动座（10）活动围绕所述第一转轴（11）的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动后臂（20）围绕所述第二转轴（21）的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动中臂（30）围绕所述第三转轴（31）的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述焊接活动前臂（40）围绕所述第四转轴（41）的旋转方向和旋转速度变化曲线，所述活动安装焊枪（50）围绕所述第五转轴（51）的旋转方向和旋转速度变化曲线操作焊接机器人进行作业，从而使所述活动安装焊枪（50）的末端可以按照工艺要求的焊接角度和焊接速度沿着需要焊接的焊缝进行焊接作业。

2.根据权利要求1所述的一种汽车天窗焊接机器人控制方法，其特征在于：所述第五转轴（51）上活动设置有旋转焊枪座（60），所述活动安装焊枪（50）包括焊枪安装端和焊枪作业端，所述活动安装焊枪（50）的焊枪作业端为弯折结构，所述活动安装焊枪（50）的焊枪安装端固定设置于所述旋转焊枪座（60），且所述活动安装焊枪（50）与所述第五转轴（51）的轴线平行。