CN107363440A - 一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法 - Google Patents

一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了机械自动化技术领域的一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法，该控制方法具体包括以下步骤：S1：根据待焊工件的焊缝形状选取相应的焊接图形；S2：PLC可编程控制器下发焊接控制指令到焊接机器人的硬件系统中；S3：利用可视化的上位机软件操作界面控制焊接机器人的焊接动作；S4：采集的焊接机器人传感器信号通过数据采集卡发送给可视化上位机；S5：超出正常范围时发送反馈信号给报警系统进行警报，本发明通过可视化上位机以及触摸面板能够实时显示被监测信号的相关信息，能够对焊接机器人的机械手臂的运行轨迹进行判断，并对不合理的情况进行实时报警提醒，可保证焊接质量、提高生产效率。

Description

一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法
技术领域
本发明涉及机械自动化技术领域，具体为一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法。
背景技术
一个汽车零件总成是由众多的、大大小小的零件组装在一起，每个零件有总成的排布次序，并且分布的将相应的零件组装焊接在一起。汽车零件总成的焊接绝大多数由焊接机器人完成，在工作时由焊接机器人首先移动到焊接地点，然后焊枪通过电流完成焊接。焊接机器人在焊接过程中由于机械问题或控制指令的问题，容易将焊缝焊接不牢固，或将待焊接工件焊穿，影响焊接质量，降低工厂的工作效率。为此，我们提出了一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法，该控制方法具体包括以下步骤：
S1：根据待焊工件的焊缝形状选取相应的焊接图形，并输入待焊工件的图形坐标；
S2：根据待焊工件的焊接形状信息，PLC可编程控制器下发焊接控制指令到焊接机器人的硬件系统中；
S3：利用可视化的上位机软件操作界面将控制焊接机器人的指令经与计算机USB接口相连的USB转RS232串口模块传递给无线传输模块，无线传输模块将接收到的指令传递给无线接收模块，无线接收模块再将接收到的指令转变为焊接机器人的焊接动作；
S4：将传感器组件固定在焊接机器人的焊接手臂上，采集焊接机器人的位置、速度和加速度的信息，并将采集的焊接机器人传感器信号通过数据采集卡发送给可视化上位机，通过可视化上位机对信号进行处理并做出判定；
S5：通过可视化上位机对焊接机器人的机械手臂的位移、角度和速度的物理量是否在正常范围内做出判断，并在超出正常范围时发送反馈信号给报警系统进行警报。
优选的，所述步骤S2中，PLC可编程控制器作为上位机与焊接机器人的硬件交互，并采用触摸屏实现显示。
优选的，所述步骤S3中，USB转RS232串口模块将可视化上位机传送给USB接口的数据经PL2303芯片转化成RS232信息流发送给无线传输和接收模块，亦可将无线传输和接收模块接收到的数据转化为USB的数据格式上传给可视化上位机，实现可视化上位机与无线传输和接收模块的全双工异步串行通信。
优选的，所述PL2303芯片内置USB功能控制器、USB收发器、振荡器以及带有全部调制调解器控制信号的UART。
优选的，所述步骤S4中，传感器组件由倾角传感器、速度传感器和位移传感器组成。
优选的，所述倾角传感器采用BWS2800高精度双轴模拟输出倾角传感器来测量焊条与待焊接工件之间的角度，并且将倾角转化为电压信号，输出电压范围为0-10V；所述速度传感器采用CV-YD-004压电式速度传感器来测量焊接机器人焊接时的焊接速度，并将速度转换为电压信号，输出电压范围为0-10V；所述位移传感器采用ZKL-ST位移传感器来测量焊接机器人的焊接手臂距离待焊接工件的高度，并且将位移转化为电压信号，输出电压范围为0-10V。
优选的，所述步骤S5中，报警系统的报警方式为指示灯报警、蜂鸣器报警和语音播放。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明具有实时处理的能力，以满足工业生产中实时控制的需求，通过可视化上位机以及触摸面板能够实时显示被监测信号的相关信息，能够对焊接机器人的机械手臂的运行轨迹进行判断，并对不合理的情况进行实时报警提醒，可保证焊接质量、提高生产效率。
附图说明
图1为本发明工作流程图。
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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法，该控制方法具体包括以下步骤：
S1：根据待焊工件的焊缝形状选取相应的焊接图形，并输入待焊工件的图形坐标；
S2：根据待焊工件的焊接形状信息，PLC可编程控制器下发焊接控制指令到焊接机器人的硬件系统中，PLC可编程控制器作为上位机与焊接机器人的硬件交互，并采用触摸屏实现显示；
S3：利用可视化的上位机软件操作界面将控制焊接机器人的指令经与计算机USB接口相连的USB转RS232串口模块传递给无线传输模块，无线传输模块将接收到的指令传递给无线接收模块，无线接收模块再将接收到的指令转变为焊接机器人的焊接动作，USB转RS232串口模块将可视化上位机传送给USB接口的数据经PL2303芯片转化成RS232信息流发送给无线传输和接收模块，亦可将无线传输和接收模块接收到的数据转化为USB的数据格式上传给可视化上位机，实现可视化上位机与无线传输和接收模块的全双工异步串行通信，PL2303芯片内置USB功能控制器、USB收发器、振荡器以及带有全部调制调解器控制信号的UART；
S4：将传感器组件固定在焊接机器人的焊接手臂上，采集焊接机器人的位置、速度和加速度的信息，并将采集的焊接机器人传感器信号通过数据采集卡发送给可视化上位机，通过可视化上位机对信号进行处理并做出判定，传感器组件由倾角传感器、速度传感器和位移传感器组成，所述倾角传感器采用BWS2800高精度双轴模拟输出倾角传感器来测量焊条与待焊接工件之间的角度，并且将倾角转化为电压信号，输出电压范围为0-10V；所述速度传感器采用CV-YD-004压电式速度传感器来测量焊接机器人焊接时的焊接速度，并将速度转换为电压信号，输出电压范围为0-10V；所述位移传感器采用ZKL-ST位移传感器来测量焊接机器人的焊接手臂距离待焊接工件的高度，并且将位移转化为电压信号，输出电压范围为0-10V；
S5：通过可视化上位机对焊接机器人的机械手臂的位移、角度和速度的物理量是否在正常范围内做出判断，并在超出正常范围时发送反馈信号给报警系统进行警报，报警系统的报警方式为指示灯报警、蜂鸣器报警和语音播放。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法，其特征在于：该控制方法具体包括以下步骤：
S1：根据待焊工件的焊缝形状选取相应的焊接图形，并输入待焊工件的图形坐标；
S2：根据待焊工件的焊接形状信息，PLC可编程控制器下发焊接控制指令到焊接机器人的硬件系统中；
S3：利用可视化的上位机软件操作界面将控制焊接机器人的指令经与计算机USB接口相连的USB转RS232串口模块传递给无线传输模块，无线传输模块将接收到的指令传递给无线接收模块，无线接收模块再将接收到的指令转变为焊接机器人的焊接动作；
S4：将传感器组件固定在焊接机器人的焊接手臂上，采集焊接机器人的位置、速度和加速度的信息，并将采集的焊接机器人传感器信号通过数据采集卡发送给可视化上位机，通过可视化上位机对信号进行处理并做出判定；
S5：通过可视化上位机对焊接机器人的机械手臂的位移、角度和速度的物理量是否在正常范围内做出判断，并在超出正常范围时发送反馈信号给报警系统进行警报。
2.根据权利要求1所述的一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，PLC可编程控制器作为上位机与焊接机器人的硬件交互，并采用触摸屏实现显示。
3.根据权利要求1所述的一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法，其特征在于：所述步骤S3中，USB转RS232串口模块将可视化上位机传送给USB接口的数据经PL2303芯片转化成RS232信息流发送给无线传输和接收模块，亦可将无线传输和接收模块接收到的数据转化为USB的数据格式上传给可视化上位机，实现可视化上位机与无线传输和接收模块的全双工异步串行通信。
4.根据权利要求3所述的一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法，其特征在于：所述PL2303芯片内置USB功能控制器、USB收发器、振荡器以及带有全部调制调解器控制信号的UART。
5.根据权利要求1所述的一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法，其特征在于：所述步骤S4中，传感器组件由倾角传感器、速度传感器和位移传感器组成。
6.根据权利要求5所述的一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法，其特征在于：所述倾角传感器采用BWS2800高精度双轴模拟输出倾角传感器来测量焊条与待焊接工件之间的角度，并且将倾角转化为电压信号，输出电压范围为0-10V；所述速度传感器采用CV-YD-004压电式速度传感器来测量焊接机器人焊接时的焊接速度，并将速度转换为电压信号，输出电压范围为0-10V；所述位移传感器采用ZKL-ST位移传感器来测量焊接机器人的焊接手臂距离待焊接工件的高度，并且将位移转化为电压信号，输出电压范围为0-10V。
7.根据权利要求1所述的一种具有报警装置的焊接机器人的控制方法，其特征在于：所述步骤S5中，报警系统的报警方式为指示灯报警、蜂鸣器报警和语音播放。
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