CN107052526A - 自适应机器人焊接系统及自适应焊接方法 - Google Patents

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CN107052526A CN201710418374.9A CN201710418374A CN107052526A CN 107052526 A CN107052526 A CN 107052526A CN 201710418374 A CN201710418374 A CN 201710418374A CN 107052526 A CN107052526 A CN 107052526A
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周斌
钱金法
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Changzhou Vocational Institute of Mechatronic Technology
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Changzhou Vocational Institute of Mechatronic Technology
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/32—Accessories

Abstract

本发明涉及一种自适应机器人焊接系统及自适应焊接方法，该自适应机器人焊接系统包括：与焊接机器人相连的控制器，与该控制器相连的温度采集模块和参数选择模块；其中所述温度采集模块适于实时采集焊件的焊接位置温度；所述参数选择模块预设与焊件材质对应的焊接参数数据库；所述控制器适于通过所述焊接位置温度从焊接参数数据库中选取与焊件材质对应的焊接参数，以使焊接机器人调整焊接工艺。本发明的自适应机器人焊接系统通过温度采集模块和参数选择模块实现了机器人在焊接过程中实时调整焊接工艺，即能够根据焊件的焊接位置温度，自动选择相应的焊接工，使焊接效果处于最佳状态，保证了焊接质量。

Description

自适应机器人焊接系统及自适应焊接方法
技术领域
本发明涉及机器人智能控制领域，具体涉及一种自适应机器人焊接系统及自适应焊接方法。
背景技术
目前弧焊机器人已经广泛应用在国民经济生产中，焊接质量得到了极大改善，企业的劳动生产效率有效提高，在焊缝跟踪方面也取得了很大的突破，但是弧焊机器人的自适应方面还欠缺研究。在焊接过程中工件受热不均或者导热过快使得材料温度不可控，这将影响焊接质量，尤其是铝合金材质的焊接，这种热导率较高的材质在焊接过程中，大量的热量能被迅速传导到基体金属内部，使得被焊接的工件温度不同部位严重不均，这给焊接质量的提升带来困扰。
发明内容
本发明的目的是提供一种自适应机器人焊接系统及自适应焊接方法，以实现机器人在焊接过程中根据焊件的材质调整对应的焊接工艺。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种自适应机器人焊接系统及自适应焊接方法，所述自适应机器人焊接系统包括：与焊接机器人相连的控制器，与该控制器相连的温度采集模块和参数选择模块；其中所述温度采集模块适于实时采集焊件焊接位置温度；所述参数选择模块预设与焊件材质对应的焊接参数数据库；所述控制器适于通过所述焊接位置温度从焊接参数数据库中选取与焊件材质对应的焊接参数。
进一步，所述温度采集模块为激光温度传感器，且位于焊接机器人的焊接臂前端。
进一步，所述自适应机器人焊接系统还包括与控制器相连的人机界面，该人机界面适于向控制器传递用户选择的焊件材质信息，以便于控制器进行调用。
进一步，所述焊接参数包括：焊件材质对应的焊接温度，以及与该焊接温度对应的焊接速度。
又一方面，本发明还提供了一种自适应焊接方法，该方法通过预设与焊件材质对应的焊接参数数据库；以及通过实时采集焊接位置温度，从焊接参数数据库中选取与焊件材质对应的焊接参数，以使焊接机器人调整焊接工艺。
进一步，所述焊接参数包括：焊件材质对应的焊接温度，以及与该焊接温度对应的焊接速度。
进一步，若焊体包括多种焊接材质，则根据相应焊接材质调整焊接工艺，即与相应焊接材质对应的焊接温度，以及与该焊接温度对应的焊接速度。
本发明的有益效果是，本发明的自适应机器人焊接系统通过温度采集模块和参数选择模块实现了机器人在焊接过程中实时调整焊接工艺，即能够根据焊件的焊接位置温度，自动选择相应的焊接工艺(包括最佳的焊接温度、焊接速度)，使焊接效果处于最佳状态，在实现了同一工件多焊点连续焊接的同时，保证了焊接质量。
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是本自适应机器人焊接系统的原理框图；
图2是焊接机器人本体的结构示意图。
其中：1激光温度传感器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例1提供了一种自适应机器人焊接系统，包括：与焊接机器人相连的控制器，与该控制器相连的温度采集模块和参数选择模块；其中所述温度采集模块适于实时采集焊件的焊接位置温度；所述参数选择模块预设与焊件材质对应的焊接参数数据库；所述控制器适于通过所述焊接位置温度从焊接参数数据库中选取与焊件材质对应的焊接参数，以使焊接机器人调整焊接工艺。
可选的，所述控制器例如但不限于采用PLC控制器。
所述温度采集模块为激光温度传感器，且位于焊接机器人的焊接臂前端。
可选的，所述激光温度传感器例如但不限于采用PMS5003T温度传感器。
所述自适应机器人焊接系统还包括与控制器相连的人机界面，该人机界面适于向控制器传递用户选择的焊件材质信息，以便于控制器进行调用。
所述焊接参数包括：焊件材质对应的焊接温度，以及与该焊接温度对应的焊接速度。
具体的，焊接参数数据库如下表所示。
材质 焊接温度 焊接速度
A T1 X1cm/min
B T2 X2cm/min
C T3 X3cm/min
其中，材质例如但不限于不锈钢、碳钢其对应的焊接温度分别是1520℃～1570℃、1450℃～1480℃，焊接速度可以根据相应材质获得在该对应焊接温度下的实测值计入到本焊接参数数据库中，以备在探测到焊接位置温度后从本焊接参数数据库中进行调用。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种自适应焊接方法，该方法通过预设与焊件材质对应的焊接参数数据库；以及通过实时对焊接位置的温度数据采集，从焊接参数数据库中选取与焊件材质对应的焊接参数，以使焊接机器人调整焊接工艺。
所述焊接参数包括：焊件材质对应的焊接温度，以及与该焊接温度对应的焊接速度。
若焊体包括多种焊接材质，则根据相应焊接材质调整焊接工艺，即与相应焊接材质对应的焊接温度，以及与该焊接温度对应的焊接速度。
具体的，焊接参数数据库如下表所示。
材质 焊接温度 焊接速度
A T1 X1cm/min
B T2 X2cm/min
C T3 X3cm/min
其中，材质例如但不限于不锈钢、碳钢其对应的温度分别是1520℃～1570℃、1450℃～1480℃，焊接速度可以根据相应材质获得在该对应温度下的实测值计入到本焊接参数数据库中，以备在探测到焊接位置温度后从本焊接参数数据库中进行调用。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种自适应机器人焊接系统，其特征在于，包括：
与焊接机器人相连的控制器，与该控制器相连的温度采集模块和参数选择模块；其中
所述温度采集模块适于实时采集焊接位置温度；
所述参数选择模块预设与焊件材质对应的焊接参数数据库；
所述控制器适于通过所述焊接位置温度从焊接参数数据库中选取与焊件材质对应的焊接参数。
2.根据权利要求1所述的自适应机器人焊接系统，其特征在于，
所述温度采集模块为激光温度传感器，且位于焊接机器人的焊接臂前端。
3.根据权利要求2所述的自适应机器人焊接系统，其特征在于，
所述自适应机器人焊接系统还包括与控制器相连的人机界面，该人机界面适于向控制器传递用户选择的焊件材质信息，以便于控制器进行调用。
4.根据权利要求3所述的自适应机器人焊接系统，其特征在于，
所述焊接参数包括：焊件材质对应的焊接温度，以及与该焊接温度对应的焊接速度。
5.一种自适应焊接方法，其特征在于，
预设与焊件材质对应的焊接参数数据库；
通过实时采集焊接位置温度，从焊接参数数据库中选取与焊件材质对应的焊接参数，以使焊接机器人调整焊接工艺。
6.根据权利要求5所述的自适应焊接方法，其特征在于，
所述焊接参数包括：焊件材质对应的焊接温度，以及与该焊接温度对应的焊接速度。
7.根据权利要求6所述的自适应焊接方法，其特征在于，
若焊体包括多种焊接材质，则根据相应焊接材质调整焊接工艺，即
与相应焊接材质对应的焊接温度，以及与该焊接温度对应的焊接速度。
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