CN110666416A - 一种用于焊接机器人的电极帽更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，涉及焊接技术领域。其包括以下步骤：S1，焊接机器人在焊接过程中，实时识别并记录电极帽的长度；S2，所述电极帽的长度处于设定阈值后，判定需要进行电极帽的更换；S3，驱动焊接机器人移动至工位前并停在指定的维护位置上；进行电极帽的更换。本发明提供的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，能够根据每台机器人电极帽的实际磨损量进行判定电极帽是否需要进行更换，提高了电极帽的利用率，减小电极帽的更换频率，降低成本，提高生产效率。

Description

一种用于焊接机器人的电极帽更换方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种用于焊接机器人的电极帽更换方法。

背景技术

近年来，随着汽车工业发展，机器人的应用越来越广泛，车间智能化不断提升，焊装车间发生了翻天覆地的变化，一台5000多焊点的车身以前是由人工进行焊接，但是现在95％以上的焊点都是由机器人进行焊接，人工点焊已逐渐成为历史，机器人和伺服焊钳正在大规模使用，同时行业的快速发展又会不断出现新的问题，人工点焊时期靠人工目视标准进行焊钳电极帽更换，现在这个全机器人电阻焊接时代机器人依靠在BOCSH焊接控制器中设置的电极帽铣削次数来决定电极帽是否需要更换，而通常在机器人更换下的电极帽仍有2-3MM的利用空间，只能当做废铜处理，车间800多个机器人焊钳都存在这个浪费是不可忽视的，代价也是高昂的。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，能够根据每个机器人焊钳自身电极帽的实际磨损量进行判定电极帽是否需要进行更换，提高了电极帽的利用率，减小电极帽的更换频率，降低成本，提高生产效率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，包括以下步骤：

S1，焊接机器人在焊接过程中，实时识别并记录机器人当前焊钳电极帽的长度；

S2，所述机器人当前焊钳电极帽的长度处于设定阈值后，判定需要进行电极帽的更换；

S3，驱动焊接机器人移动至工位前并停在指定的维护位置上；进行电极帽的更换。

可选地，在S1前还包括步骤：

S01，根据伺服焊钳对电极帽铣削后磨损量的数值和电极帽实际有效可利用应用情况进行验证判定，对电极帽长度进行阈值设定。

S02，根据电极帽长度的阈值设定，在每台机器人所带不同焊钳电极帽上设置更换标志位。

可选地，在S2中，焊接机器人在焊接过程中，识别到电极帽铣削至所述更换标志位时，判定需要进行电极帽的更换。

可选地，所述焊接机器人设有智能判定宏程序，在焊接机器人每次铣削后进入比较判定程序，判定电极帽的长度是否达到设定阈值。

可选地，所述焊接机器人设有智能判定宏程序，在焊接机器人每次铣削后进入比较判定程序，识别并判定电极帽是否铣削至所述更换标志位。

可选地，电极帽长度进行阈值设定时，针对不同工况下的电极帽设定与其工况相应的阈值。

可选地，在S1中，焊接机器人在焊接过程中，还实时识别并记录电极帽的铣削次数。

可选地，所述焊接机器人设有智能判定宏程序，在焊接机器人在电极帽进行预定点数的焊接后进行铣削，并进入比较判定程序，判定电极帽的长度是否达到设定阈值。

可选地，所述焊接机器人设有智能判定宏程序，在焊接机器人在电极帽进行预定点数的焊接后进行铣削，并进入比较判定程序，识别并判定电极帽是否铣削至所述更换标志位。

可选地，在S3中，进行电极帽的更换时，可通过人工更换或者电极帽更换模块自动更换。

本发明提供的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，焊接机器人在焊接过程中，实时识别并记录电极帽的长度，当电极帽的长度处于设定阈值后，判定需要进行电极帽的更换。从而根据在实际焊接过程中电极帽的实际磨损量，确认是否需要进行电极帽的更换，防止了现有技术中依靠在BOCSH焊接控制器中设置的电极帽铣削次数来决定电极帽是否需要更换，导致的在机器人更换下的电极帽仍有2-3mm的利用空间造成的浪费问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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例，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的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法的流程示意图；

图3是采用本发明一个实施例提供的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法的数据图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

本发明的发明人发现：现有技术中，通常采用在工程交付时对电极帽铣削次数进行一个设置值，且该设置值仅为30次左右，而由于实际焊接过程中的工况差异，有时会导致还未进行30次的铣削次数，电极帽即磨损严重，需要进行更换，此时会容易出现电极帽铣漏，产生批量质量事故；更多的时候(由于设置值设有余量，以尽量避免前述质量事故的出现)，在进行设置值次数的铣削次数后，在机器人更换下的电极帽仍有2-3mm的利用空间，只能当做废铜处理，车间的机器人焊钳都存在这个浪费是不可忽视的，代价也是高昂的。基于此发现，发明人提出了根据电极帽的实际磨损量进行判断是否需要进行电极帽的更换，以提高电极帽的利用率，减小电极帽的更换频率，降低成本，提高生产效率。

图1是本发明实施例提供的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法的流程示意图。如图1所示，本发明提供的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，一般性地，可以包括以下步骤：S1，焊接机器人在焊接过程中，实时识别并记录电极帽的长度；S2，所述电极帽的长度处于设定阈值后，判定需要进行电极帽的更换；S3，驱动焊接机器人移动至工位前并停在指定的维护位置上；进行电极帽的更换。

具体地，在S1中，焊接机器人的FESTO焊钳控制器在焊接机器人每次铣削后进入比较程序，对电极帽的长度进行识别并比较判定，以识别电极帽的实际磨损量。可选地，还可用于记录电极帽的实际磨损量。在一个可选的实施方式中，焊接机器人在电极帽进行预定次数焊点焊接后进行铣削后再进入比较判定程序，识别并判定电极帽的实际磨损量。

在S2中，焊接机器人的应用程序中编写设置有针对不同结构及工况的电极帽的长度阈值。该长度阈值即为电极帽需要进行更换时的实际可磨损长度。即，当电极帽的实际磨损量达到该实际可磨损长度时，可判定电极帽需要进行更换。当电极帽的实际磨损量小于该实际可磨损长度(长度阈值)时，即使，电极帽的实际铣削次数大于预定次数(设置值)，可判定电极帽不需要进行更换。

在S3中，驱动焊接机器人移动至工位前并停在指定的维护位置上；进行电极帽的更换。其电极帽的更换可以是通过人工更换或者电极帽更换模块自动更换。人工更换时，驱动焊接机器人移动至工位前并停在指定的维护位置上，通过工人人工操作进行电极帽的更换。自动更换是，通过专门设置的电极帽更换模块、电极帽更换辅助装置、弹簧送帽式自动更换电极帽装置、重力送帽式自动更换电极帽装置等等现有技术中已有的电极帽更换装置进行电极帽的更换操作。当电极帽更换完毕后，驱动焊接机器人移动至焊接工位前继续进行焊接工作。

如图2所示，本发明提供的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，其在S1前还包括步骤：S01，根据伺服焊钳对电极帽铣削后磨损量的数值和使用固定臂磨损量的实际应用情况进行验证判定，对电极帽长度进行阈值设定；S02，根据电极帽长度的阈值设定，在电极帽上设置更换标志位。

具体地，电极帽长度进行阈值设定时，针对不同结构尺寸，及电极帽可利用的寿命值，设定与其相应的阈值。通过S01和S02在电极帽使用前，对电极帽进行阈值设定或者磨损位置进行标定。在一次对电极帽长度进行阈值设定中，根据伺服焊钳对电极帽铣削后磨损量的数值和同尺寸结构电极帽设定寿命值进行验证判定。例如，当电极帽的实际可磨损量为4.9mm时，阈值设定为49；当电极帽的实际可磨损量为2.2mm时，阈值设定为22。

在S02中，根据电极帽长度的阈值设定，在机器人应用程序中设置更换标志位。例如，将伺服焊钳中的电极帽磨损量数据在机器人中依据焊钳编号重新定义,并定义机器人每一把工具焊钳电极帽更换标志位。通过判定电极帽是否铣削至更换标志位，判定是否需要进行电极帽的更换。更换标志位的设置，可以简化焊接机器人对电极帽铣削长度的判定，且使得电极帽的更换更加的精准，而不需要每次都根据使用工况、焊接位置等进行判断，仅需要根据电极帽本身的特征即可进行标定。这是由于电极帽本身的长度已经决定了其安装后的实际可磨损长度。

当采用有S02中的更换标志位标定后，焊接机器人设有智能判定宏程序，在焊接机器人每次铣削后进入比较判定程序，识别并判定电极帽是否铣削至更换标志位，从而判断是否需要进行电极帽的更换。在手动进行电极帽更换的工位，由于大大提升了铣削次数，可以减少电极帽的更换频次，进而提高生产效率。

可选地，本发明提供的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，在S1中，焊接机器人在焊接过程中，还实时识别并记录电极帽的铣削次数。通过记录后比较可以获知该批次的电极帽的质量等信息，并可以进行对电极帽的双重监控，进行铣削轨迹验证或者设备参数调整。

图3是采用本发明一个实施例提供的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法的数据图。在实际生产过程中，采用本案方法后，设定阀值为49，电极帽实际使用中，还未到达阀值前，列举了20个不同的机器人实际电极帽使用量和实际铣削次数的一个对应数据。如图3所示，在实际厂房焊接过程中，对电极帽改进前后实际使用量比较，改进前电极帽平均利用长度2.2mm，改进后机器人依据判定标准，实际利用长度达到4.9mm。通过采用了本发明的电极帽更换方法，大幅提升了伺服焊钳电极帽的使用率，最高提升达330％。同样对于铣削次数不理想的焊钳进行原因查找，结果发现设备参数被人为改变，后续进行了修正，同样取得了更好的电极帽利用效果，这种方法还可以进行设备参数验证，简单快速。

本发明提供的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，焊接机器人在焊接过程中，实时识别并记录电极帽的长度，当电极帽的长度处于设定阈值后，通过所编写的智能识别程序来判定需要进行电极帽的更换。从而根据在实际焊接过程中电极帽的实际磨损量，确认是否需要进行电极帽的更换，防止了现有技术中依靠在BOCSH焊接控制器中设置的电极帽铣削次数来决定电极帽是否需要更换，导致的在机器人更换下的电极帽仍有2-3mm的利用空间造成的浪费问题。

本发明提供的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，根据在实际焊接过程中电极帽的实际磨损量，确认是否需要进行电极帽的更换，解决了电极帽盲换造成生产成本高，现场存在严重的电极帽使用率低的现象；解决了电极帽寿命短导致换帽频繁，给人工换帽工位带来生产节拍延长的问题；还降低了因为电极帽无实时长度检测，容易出现电极帽铣漏，产生批量质量事故的发生。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，焊接机器人在焊接过程中，实时识别并记录电极帽的长度；

S2，所述电极帽的长度处于设定阈值后，判定需要进行电极帽的更换；

S3，驱动焊接机器人移动至工位前并停在指定的维护位置上；进行电极帽的更换。

2.根据权利要求1所述的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，其特征在于，在S1前还包括步骤：

S01，根据伺服焊钳对电极帽铣削后磨损量的数值和使用固定臂磨损量的实际应用情况进行验证判定，对电极帽长度进行阈值设定；

S02，根据电极帽长度的阈值设定，在电极帽上设置更换标志位。

3.根据权利要求2所述的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，其特征在于，在S2中，焊接机器人在焊接过程中，识别到机器人当前焊钳电极帽铣削至所述更换标志位时，判定需要进行电极帽的更换。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，其特征在于，所述焊接机器人设有智能判定宏程序，在焊接机器人每次铣削后进入比较判定程序，判定机器人当前焊钳电极帽的长度是否达到设定阈值。

5.根据权利要求2或3所述的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，其特征在于，所述焊接机器人设有智能判定宏程序，在焊接机器人每次铣削后进入比较判定程序，识别并判定机器人当前焊钳电极帽是否铣削至所述更换标志位。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，其特征在于，电极帽长度进行阈值设定时，针对不同工况下的电极帽设定与其工况相应的阈值。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，其特征在于，在S1中，焊接机器人在焊接过程中，还实时识别并记录电极帽的铣削次数。

8.根据权利要求7所述的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，其特征在于，所述焊接机器人设有智能判定宏程序，在焊接机器人在电极帽进行预定点数的焊接后进行铣削，并进入比较判定程序，判定电极帽的长度是否达到设定阈值。

9.根据权利要求7所述的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，其特征在于，所述焊接机器人设有智能判定宏程序，在焊接机器人在电极帽进行预定点数的焊接后进行铣削，并进入比较判定程序，识别并判定电极帽是否铣削至所述更换标志位。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种用于焊接机器人的电极帽更换方法，其特征在于，在S3中，进行电极帽的更换时，可通过人工更换或者电极帽更换模块自动更换。

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