CN111451671A - 一种多机器人焊接的多角度调整控制方法 - Google Patents

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朱云龙
周佳妮
石金松
邱思明
郑鹏飞
潘润道
俞凌云
胡敏
张吉平
齐凯
罗一恒
胡世南
张俊杰
张铮
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Abstract

本发明涉及机器人焊接技术领域，具体为一种多机器人焊接的多角度调整控制方法，包括以下步骤：通过视频摄像头辅助定位进行构件焊缝的初始位置的选择，系统自动采集每条焊缝的起始点并记录在系统中，通过执行程序发送给机器人焊接系统；根据焊缝类型在焊接工艺数据库中自动匹配焊接参数，完成焊缝起止点坐标以及焊接相关参数的下发，并监控焊接机器人工作状态和完成相关的统计工作；焊接机器人通过焊机的电压反馈，用焊丝端部碰触工件上的两个基准点，来判断工件的偏差情况，并对起弧焊接的位置坐标进行补偿调整，根据焊接要求，利用数据库资源，可自动设定每道焊接条件，在机器人自动焊接时生成多层焊接程序，并自动执行多层焊接。

Description

一种多机器人焊接的多角度调整控制方法
技术领域
本发明涉及机器人焊接技术领域，具体为一种多机器人焊接的多角度调整控制方法。
背景技术
由于传统制造行业施工作业手段往往比较单一，主要依赖人工在生产中的作用，对新型设备和新技术以及先进管理手段的应用都比较少，导致与船舶行业类似的传统制造业生产效率不高，人工成本奇高，质量精度控制不善等问题层出不穷。焊接作业在部件生产中工作量最大，对焊接装置实行智能化升级是提高生产效率，降低人工成本，保证生产质量稳定可靠的关键要素。机器人焊接工位是智能化部件线上的核心工位，主要对前道工序装配好的部件进行自动化、智能化焊接。此工位共配置有2台机器人焊接门架，每台机器人焊接门架配置有2台焊接机器人，该工位共配置有4台焊接机器人用于焊接作业。因此如何进行多机器人焊接工作过程中的调整是提高焊接质量的一大难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多机器人焊接的多角度调整控制方法，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：一种多机器人焊接的多角度调整控制方法，包括以下步骤：
S1：通过视频摄像头辅助定位进行构件焊缝的初始位置的选择，系统自动采集每条焊缝的起始点并记录在系统中，几条焊缝同时完成采集的时候，将这些焊缝的起始位置以及其他焊接相关的参数输入到数据库，通过执行程序，一起发送给机器人焊接系统；
S2：完成焊缝起止点坐标的收集，根据焊缝类型在焊接工艺数据库中自动匹配焊接参数，完成焊缝起止点坐标以及焊接相关参数的下发，并监控焊接机器人工作状态和完成相关的统计工作；
S3：焊接机器人通过焊机的电压反馈，用焊丝端部碰触工件上的两个基准点，来判断工件的偏差情况，并对起弧焊接的位置坐标进行补偿调整，实现焊缝寻找功能；
S4：根据焊接要求，利用数据库资源，可自动设定每道焊接条件，在机器人自动焊接时生成多层焊接程序，并自动执行多层焊接；其中多层焊接程序含有层间角度调整功能以及自动焊枪定位功能。
进一步的，所述焊接机器人采用具有6个自由度的工业机器人。
进一步的，所述焊缝寻找采用电弧跟踪的方式，电弧跟踪功能可自动补偿焊缝位置因零件翘曲、装配不精确等产生的偏差。
进一步的，所述电弧跟踪适合的焊缝型式包括角焊缝、V形焊缝、单边V形焊缝、I形焊缝、X形焊缝、Y形焊缝等多种焊缝形式；并带有干伸长控制功能。
进一步的，所述系统之家通过网络进行连接，网络采用工业以太网方式搭建，通过无线AP，将上位机、PLC、机器人以及焊机全部连接在一起；主机和PLC之间采用标准TCP/IP形式，PLC和机器人之间通过PROFINET方式；机器人与焊机之间通讯协议为TCP/IP，通过数据交换，实现机器人对焊机的控制及焊机参数的设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够使得焊接机器人根据焊缝位置进行实时角度调整，提高了焊接质量；通过视频摄像头辅助定位进行构件焊缝的初始位置的选择，系统自动采集每条焊缝的起始点并记录在系统中，通过执行程序发送给机器人焊接系统；根据焊缝类型在焊接工艺数据库中自动匹配焊接参数，完成焊缝起止点坐标以及焊接相关参数的下发，并监控焊接机器人工作状态和完成相关的统计工作；焊接机器人通过焊机的电压反馈，用焊丝端部碰触工件上的两个基准点，来判断工件的偏差情况，并对起弧焊接的位置坐标进行补偿调整，根据焊接要求，利用数据库资源，可自动设定每道焊接条件，在机器人自动焊接时生成多层焊接程序，并自动执行多层焊接。
具体实施方式
本发明提供一种技术方案：一种多机器人焊接的多角度调整控制方法，包括以下步骤：
S1：通过视频摄像头辅助定位进行构件焊缝的初始位置的选择，系统自动采集每条焊缝的起始点并记录在系统中，几条焊缝同时完成采集的时候，将这些焊缝的起始位置以及其他焊接相关的参数输入到数据库，通过执行程序，一起发送给机器人焊接系统；
S2：完成焊缝起止点坐标的收集，根据焊缝类型在焊接工艺数据库中自动匹配焊接参数，完成焊缝起止点坐标以及焊接相关参数的下发，并监控焊接机器人工作状态和完成相关的统计工作；
S3：焊接机器人通过焊机的电压反馈，用焊丝端部碰触工件上的两个基准点，来判断工件的偏差情况，并对起弧焊接的位置坐标进行补偿调整，实现焊缝寻找功能；
S4：根据焊接要求，利用数据库资源，可自动设定每道焊接条件，在机器人自动焊接时生成多层焊接程序，并自动执行多层焊接；其中多层焊接程序含有层间角度调整功能以及自动焊枪定位功能。
进一步的，所述焊接机器人采用具有6个自由度的工业机器人。
进一步的，所述焊缝寻找采用电弧跟踪的方式，电弧跟踪功能可自动补偿焊缝位置因零件翘曲、装配不精确等产生的偏差。
进一步的，所述电弧跟踪适合的焊缝型式包括角焊缝、V形焊缝、单边V形焊缝、I形焊缝、X形焊缝、Y形焊缝等多种焊缝形式；并带有干伸长控制功能。
进一步的，所述系统之家通过网络进行连接，网络采用工业以太网方式搭建，通过无线AP，将上位机、PLC、机器人以及焊机全部连接在一起；主机和PLC之间采用标准TCP/IP形式，PLC和机器人之间通过PROFINET方式；机器人与焊机之间通讯协议为TCP/IP，通过数据交换，实现机器人对焊机的控制及焊机参数的设置。
工作原理：S1：通过视频摄像头辅助定位进行构件焊缝的初始位置的选择，系统自动采集每条焊缝的起始点并记录在系统中，几条焊缝同时完成采集的时候，将这些焊缝的起始位置以及其他焊接相关的参数输入到数据库，通过执行程序，一起发送给机器人焊接系统；
S2：完成焊缝起止点坐标的收集，根据焊缝类型在焊接工艺数据库中自动匹配焊接参数，完成焊缝起止点坐标以及焊接相关参数的下发，并监控焊接机器人工作状态和完成相关的统计工作；
S3：焊接机器人通过焊机的电压反馈，用焊丝端部碰触工件上的两个基准点，来判断工件的偏差情况，并对起弧焊接的位置坐标进行补偿调整，实现焊缝寻找功能；
S4：根据焊接要求，利用数据库资源，可自动设定每道焊接条件，在机器人自动焊接时生成多层焊接程序，并自动执行多层焊接；其中多层焊接程序含有层间角度调整功能以及自动焊枪定位功能。
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 (5)

1.一种多机器人焊接的多角度调整控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：通过视频摄像头辅助定位进行构件焊缝的初始位置的选择，系统自动采集每条焊缝的起始点并记录在系统中，几条焊缝同时完成采集的时候，将这些焊缝的起始位置以及其他焊接相关的参数输入到数据库，通过执行程序，一起发送给机器人焊接系统；
S2：完成焊缝起止点坐标的收集，根据焊缝类型在焊接工艺数据库中自动匹配焊接参数，完成焊缝起止点坐标以及焊接相关参数的下发，并监控焊接机器人工作状态和完成相关的统计工作；
S3：焊接机器人通过焊机的电压反馈，用焊丝端部碰触工件上的两个基准点，来判断工件的偏差情况，并对起弧焊接的位置坐标进行补偿调整，实现焊缝寻找功能；
S4：根据焊接要求，利用数据库资源，可自动设定每道焊接条件，在机器人自动焊接时生成多层焊接程序，并自动执行多层焊接；其中多层焊接程序含有层间角度调整功能以及自动焊枪定位功能。
2.根据权利要求1所述的一种多机器人焊接的多角度调整控制方法，其特征在于：所述焊接机器人采用具有6个自由度的工业机器人。
3.根据权利要求1所述的一种多机器人焊接的多角度调整控制方法，其特征在于：所述焊缝寻找采用电弧跟踪的方式，电弧跟踪功能可自动补偿焊缝位置因零件翘曲、装配不精确等产生的偏差。
4.根据权利要求3所述的一种多机器人焊接的多角度调整控制方法，其特征在于：所述电弧跟踪适合的焊缝型式包括角焊缝、V形焊缝、单边V形焊缝、I形焊缝、X形焊缝、Y形焊缝等多种焊缝形式；并带有干伸长控制功能。
5.根据权利要求1所述的一种多机器人焊接的多角度调整控制方法，其特征在于：所述系统之家通过网络进行连接，网络采用工业以太网方式搭建，通过无线AP，将上位机、PLC、机器人以及焊机全部连接在一起；主机和PLC之间采用标准TCP/IP形式，PLC和机器人之间通过PROFINET方式；机器人与焊机之间通讯协议为TCP/IP，通过数据交换，实现机器人对焊机的控制及焊机参数的设置。
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