CN111673251A - 一种机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法、装置、设备及可读存储介质，方法包括：根据获取到的焊点基本信息生成第一焊接规范参数表；根据第二焊接规范参数表与第一焊接规范参数表的匹配关系，将第一焊接规范参数表的焊接参数填写入第二焊接规范参数表的对应位置；根据第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试后，将离线程序导入至机器人控制器中，以使机器人控制器根据机器人离线程序实施焊接控制工作。本发明能够对机器人点焊焊接参数和焊接质量进行虚拟调试并将调试完成的离线程序自动导入机器人控制器，省略了工程作业表的编写及人工示教等过程，从而有效提高了焊接生产线的生产效率及准确性，并节省人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及点焊机器人技术领域，尤其是涉及一种机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
现有的机器人电阻点焊焊接参数导入方式为根据焊点的基本信息(比如板件材质、料厚、电极帽直径等)经过仿真软件进行仿真计算得到焊接电流、焊接压力、焊接时间、脉冲次数、预压时间、保持时间等焊接参数，经过试片验证确定初版的焊接规范表，再将焊接规范表写入工程作业表的每个焊点中，在生产线调试过程中，人工示教机器人将焊接规范导入机器人控制器中，再经过实车验证得到质量合格的焊点(如图2所示)。
现有的机器人电阻点焊焊接参数导入和调试方法存在如下缺陷：
1)效率低下。初版的焊接规范表经过工程作业表转换后再经过人工示教才能导入机器人控制器，编写文件每一步都需要几十份文件，编写工程作业表则至少需要3周时间。示教更是需要实车走机器人轨迹设置每个焊点参数，每台机器人需要1小时。
2)容易出错。焊接规范表至机器人控制器中间经过2个过程，而每个过程都是人工编写，受人为因素影响大，非常容易出错，一旦出错也很难查到问题。
3)人力成本高。人工示教需要专门的机器人操作工程师、工艺人员、质量检查人员小组成员完成，每台机器人需要1小时。
综上，现有的机器人电阻点焊焊接参数导入方式会造成焊接生产线的技改周期长，效率和准确性低下，且耗费较多的人力成本。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法、装置、设备及可读存储介质，能够对机器人点焊焊接参数和焊接质量进行虚拟调试，从而提高焊接生产线的生产效率及准确性，并节省人力成本。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法，包括：
根据获取到的焊点基本信息生成第一焊接规范参数表；其中，所述第一焊接规范参数表包括焊点编号及焊接参数；
根据编程软件中的第二焊接规范参数表与所述第一焊接规范参数表的匹配关系，将所述第一焊接规范参数表的焊接参数填写入所述第二焊接规范参数表的对应位置；
根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试后，将所述机器人离线程序导入至机器人控制器中，以使所述机器人控制器根据所述机器人离线程序实施焊接控制工作。
进一步地，所述编程软件中的第二焊接规范参数表与所述第一焊接规范参数表的匹配关系的获取方法包括：
根据焊点编号的一一对应关系，对所述第一焊接规范参数表中的第一焊点与所述第二焊接规范参数表中的第二焊点进行逐一匹配，获取得到所述第二焊接规范参数表与所述第一焊接规范参数表的匹配关系。
进一步地，所述根据获取到的焊点基本信息生成第一焊接规范参数表，具体为：
根据焊接任务的焊点基本信息，按预设的调试规则对所述焊接任务的每一焊点进行焊点质量仿真调试，得到每一焊点的焊接参数；
根据每一焊点的焊点编号及对应的焊接参数，按照预设的格式生成所述第一焊接规范参数表。
进一步地，所述根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试，具体包括：
根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试；其中，所述虚拟调试包括焊接作业运动轨迹调试、运行时间优化调试、干涉区设定调试；
根据调试结果，按预设的参数修正策略对所述第二焊接规范参数表进行参数调整；
重新根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试，直至达到预设的虚拟调试完成条件。
进一步地，所述焊点基本信息包括目标板件的焊接材质信息、焊接板厚信息、电极帽直径信息。
进一步地，所述焊接参数包括焊接规范号、焊接电流、焊接时间、焊接压力、脉冲次数、预压时间中的一种或多种。
为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试装置，包括：
焊接规范参数表生成模块，用于根据获取到的焊点基本信息生成第一焊接规范参数表；其中，所述第一焊接规范参数表包括焊点编号及焊接参数；
焊接参数表匹配模块，用于根据编程软件中的第二焊接规范参数表与所述第一焊接规范参数表的匹配关系，将所述第一焊接规范参数表的焊接参数填写入所述第二焊接规范参数表的对应位置；
程序导入模块，用于根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试后，将所述机器人离线程序导入至机器人控制器中，以使所述机器人控制器根据所述机器人离线程序实施焊接控制工作。
为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述存储器与所述处理器耦接，且所述处理器执行所述计算机程序时，实现任一项所述的机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法。
为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行任一项所述的机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明实施例提供了一种机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法、装置、设备及可读存储介质，所述方法包括：根据获取到的焊点基本信息生成第一焊接规范参数表；其中，所述第一焊接规范参数表包括焊点编号及焊接参数；根据编程软件中的第二焊接规范参数表与所述第一焊接规范参数表的匹配关系，将所述第一焊接规范参数表的焊接参数填写入所述第二焊接规范参数表的对应位置；根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试后，将所述机器人离线程序导入至机器人控制器中，以使所述机器人控制器根据所述机器人离线程序实施焊接控制工作。本发明能够对机器人点焊焊接参数和焊接质量进行虚拟调试并将调试完成的离线程序自动导入机器人控制器，省略了工程作业表的编写及人工示教等过程，从而有效提高了焊接生产线的生产效率及准确性，并节省人力成本。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法的流程示意图；
图2是本发明一实施例提供的现有的机器人点焊焊接参数导入方式的流程示意图；
图3是本发明一实施例提供的机器人点焊焊接参数导入方式的流程示意图；
图4是本发明一实施例提供的第一焊接规范参数表示意图；
图5是本发明一实施例提供的第二焊接规范参数表示意图；
图6是本发明一实施例提供的机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试装置的结构示意图。
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、完整的描述，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作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。
请参见图1与图3，本发明实施例提供了一种机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法，包括步骤：
S1、根据获取到的焊点基本信息生成第一焊接规范参数表；其中，所述第一焊接规范参数表包括焊点编号及焊接参数。
在本发明实施例中，进一步地，步骤S1具体为：
根据焊接任务的焊点基本信息，按预设的调试规则对所述焊接任务的每一焊点进行焊点质量仿真调试，得到每一焊点的焊接参数；
根据每一焊点的焊点编号及对应的焊接参数，按照预设的格式生成所述第一焊接规范参数表。
在本发明实施例中，进一步地，所述焊点基本信息包括目标板件的焊接材质信息、焊接板厚信息、电极帽直径信息。
在本发明实施例中，进一步地，所述焊接参数包括焊接规范号、焊接电流、焊接时间、焊接压力、脉冲次数、预压时间中的一种或多种。
在本发明实施例中，步骤S1为根据获取到的焊接任务的焊点基本信息生成第一焊接规范参数表。在具体实施例中，可以在焊接参数仿真软件中，按预设的调试规则完成对焊点的基本信息比如板件材质、料厚、电极帽直径等进行焊点质量仿真调试，调试出最优的焊接电流、焊接压力、焊接时间、脉冲次数、预压时间、保持时间等焊点焊接所需的焊接参数。作为优选方案，通过焊点质量仿真调试出焊点参数之后，在现场实际工况条件下，使用在质量仿真中调试出的焊接参数，对实验试片进行试焊接验证，以此确定现场实际焊接所需的焊接规范参数表。
S2、根据编程软件中的第二焊接规范参数表与所述第一焊接规范参数表的匹配关系，将所述第一焊接规范参数表的焊接参数填写入所述第二焊接规范参数表的对应位置。
在本发明实施例中，进一步地，所述编程软件中的第二焊接规范参数表与所述第一焊接规范参数表的匹配关系的获取方法包括：
根据焊点编号的一一对应关系，对所述第一焊接规范参数表中的第一焊点与所述第二焊接规范参数表中的第二焊点进行逐一匹配，获取得到所述第二焊接规范参数表与所述第一焊接规范参数表的匹配关系。
S3、根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试后，将所述机器人离线程序导入至机器人控制器中，以使所述机器人控制器根据所述机器人离线程序实施焊接控制工作。
在本发明实施例中，进一步地，所述根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试，具体包括：
根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试；其中，所述虚拟调试包括焊接作业运动轨迹调试、运行时间优化调试、干涉区设定调试；
根据调试结果，按预设的参数修正策略对所述第二焊接规范参数表进行参数调整；
重新根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试，直至达到预设的虚拟调试完成条件。
需要说明的是，为打通与离线编程软件的数据传递，焊接规范表的格式经过特殊设定，同时对离线编程软件进行定制化开发，使其能够将上述焊点质量调试出的焊接规范参数表数据写入离线编程软件中，在离线编程软件中继续对机器人程序的虚拟调试(机器人焊接作业运动轨迹程序编辑、运行时间优化、干涉区设定、与线体PLC交互信号程序编辑等)。离线编程定制化开发的功能，能够依据焊接参数规范表中的焊点编号识别，将其对应的焊接参数自动写入机器人离线程序中。在工业化调试中，只需将离线程序导入机器人控制器即完成焊接参数的导入，以上过程为程序自动完成，通过焊点编号识别。
在本发明实施例中，可以理解的是，焊接规范表和离线编程软件(PS)通过唯一的焊点编号可精准设置离线程序中每个焊点的规范。通过对机器人离线编程软件(PS)进行定制化开发，可实现自动接收经焊点参数质量仿真后输出的焊接规范表(该规范表由焊接参数仿真后输出)，将编程软件中机器人程序的焊接参数与焊点编号对应，同时将焊点的编号、焊接规范号、压力值、板厚等焊接参数放置于固定格式的表格1(第一焊接规范参数表)中，通过对编程软件开发的接口，将表格1中的焊点参数自动导入编程软件(在离线编程软件中，将各个焊点的编号与板厚、焊接规范号、压力等焊接参数进行属性关联，获取得到第二焊接规范参数表)，此时，表格中的焊点被批量导入编程软件，并且机器人离线程序中的焊接参数设置通过表格中的焊点编号，与编程软件中的焊点编号进行对比(一台车的所有焊点中，每个焊点都对应着唯一的、不重复的焊点编号，每个焊点编号都对应着各自的板厚、焊接规范号、焊接压力等焊接参数值，进行对比的目的，是因为焊点参数表中与编程软件中都存在同一台车的所有焊点，通过焊点编号的对比，可将焊接参数表中各个编号的焊点能够在离线编程软件中找到与它编号一致的焊点，便于将焊机参数表中的其他焊接参数自动写入编程软件中同一焊点编号的参数中)，并将焊点编号一致的焊点，将表格中对应该焊点编号的各项参数自动在编程软件中进行写入，使其可以批量、高效、精确的将焊接规范表对号入座，完成对机器人程序的参数调试。
请参见图4-图5，作为举例，通过离线编程开发的接口，焊点编号1(在第一焊接规范参数表中)会自动在离线编程软件中寻找焊点编号2(在第一焊接规范参数表中)中编号相对应的焊点，将对应的焊接参数1自动匹配并写入，形成焊接参数2(第二焊接规范参数表)。
焊接规范参数表的格式可根据实际需求进行定制化开发，在一些实施例中，焊接规范参数表的格式如下表所示：
需要说明的是，对于以上方法或流程实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
请参见图6，为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试装置，包括：
焊接规范参数表生成模块1，用于根据获取到的焊点基本信息生成第一焊接规范参数表；其中，所述第一焊接规范参数表包括焊点编号及焊接参数；
焊接参数表匹配模块2，用于根据编程软件中的第二焊接规范参数表与所述第一焊接规范参数表的匹配关系，将所述第一焊接规范参数表的焊接参数填写入所述第二焊接规范参数表的对应位置；
程序导入模块3，用于根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试后，将所述机器人离线程序导入至机器人控制器中，以使所述机器人控制器根据所述机器人离线程序实施焊接控制工作。
进一步地，所述编程软件中的第二焊接规范参数表与所述第一焊接规范参数表的匹配关系的获取方法包括：
根据焊点编号的一一对应关系，对所述第一焊接规范参数表中的第一焊点与所述第二焊接规范参数表中的第二焊点进行逐一匹配，获取得到所述第二焊接规范参数表与所述第一焊接规范参数表的匹配关系。
进一步地，所述根据获取到的焊点基本信息生成第一焊接规范参数表，具体为：
根据焊接任务的焊点基本信息，按预设的调试规则对所述焊接任务的每一焊点进行焊点质量仿真调试，得到每一焊点的焊接参数；
根据每一焊点的焊点编号及对应的焊接参数，按照预设的格式生成所述第一焊接规范参数表。
进一步地，所述根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试，具体包括：
根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试；其中，所述虚拟调试包括焊接作业运动轨迹调试、运行时间优化调试、干涉区设定调试；
根据调试结果，按预设的参数修正策略对所述第二焊接规范参数表进行参数调整；
重新根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试，直至达到预设的虚拟调试完成条件。
进一步地，所述焊点基本信息包括目标板件的焊接材质信息、焊接板厚信息、电极帽直径信息。
进一步地，所述焊接参数包括焊接规范号、焊接电流、焊接时间、焊接压力、脉冲次数、预压时间中的一种或多种。
可以理解的是上述装置项实施例，是与本发明方法项实施例相对应的，本发明实施例提供的一种机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试装置，可以实现本发明任意一项方法项实施例提供的机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法。
为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述存储器与所述处理器耦接，且所述处理器执行所述计算机程序时，实现任一项所述的机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法。
所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试终端设备的各个部分。
所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行任一项所述的机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法。
所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法，其特征在于，包括：
根据获取到的焊点基本信息生成第一焊接规范参数表；其中，所述第一焊接规范参数表包括焊点编号及焊接参数；
根据编程软件中的第二焊接规范参数表与所述第一焊接规范参数表的匹配关系，将所述第一焊接规范参数表的焊接参数填写入所述第二焊接规范参数表的对应位置；
根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试后，将所述机器人离线程序导入至机器人控制器中，以使所述机器人控制器根据所述机器人离线程序实施焊接控制工作。
2.根据权利要求1所述的机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法，其特征在于，所述编程软件中的第二焊接规范参数表与所述第一焊接规范参数表的匹配关系的获取方法包括：
根据焊点编号的一一对应关系，对所述第一焊接规范参数表中的第一焊点与所述第二焊接规范参数表中的第二焊点进行逐一匹配，获取得到所述第二焊接规范参数表与所述第一焊接规范参数表的匹配关系。
3.根据权利要求1所述的机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法，其特征在于，所述根据获取到的焊点基本信息生成第一焊接规范参数表，具体为：
根据焊接任务的焊点基本信息，按预设的调试规则对所述焊接任务的每一焊点进行焊点质量仿真调试，得到每一焊点的焊接参数；
根据每一焊点的焊点编号及对应的焊接参数，按照预设的格式生成所述第一焊接规范参数表。
4.根据权利要求1所述的机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法，其特征在于，所述根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试，具体包括：
根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试；其中，所述虚拟调试包括焊接作业运动轨迹调试、运行时间优化调试、干涉区设定调试；
根据调试结果，按预设的参数修正策略对所述第二焊接规范参数表进行参数调整；
重新根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试，直至达到预设的虚拟调试完成条件。
5.根据权利要求1至4任一项所述的机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法，其特征在于，所述焊点基本信息包括目标板件的焊接材质信息、焊接板厚信息、电极帽直径信息。
6.根据权利要求5所述的机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法，其特征在于，所述焊接参数包括焊接规范号、焊接电流、焊接时间、焊接压力、脉冲次数、预压时间中的一种或多种。
7.一种机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试装置，其特征在于，包括：
焊接规范参数表生成模块，用于根据获取到的焊点基本信息生成第一焊接规范参数表；其中，所述第一焊接规范参数表包括焊点编号及焊接参数；
焊接参数表匹配模块，用于根据编程软件中的第二焊接规范参数表与所述第一焊接规范参数表的匹配关系，将所述第一焊接规范参数表的焊接参数填写入所述第二焊接规范参数表的对应位置；
程序导入模块，用于根据所述第二焊接规范参数表对机器人离线程序进行虚拟调试后，将所述机器人离线程序导入至机器人控制器中，以使所述机器人控制器根据所述机器人离线程序实施焊接控制工作。
8.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述存储器与所述处理器耦接，且所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至6任一项所述的机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如权利要求1至6任一项所述的机器人点焊焊接参数和焊接质量虚拟调试方法。
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