CN111922487A - 一种机器人系统与焊接电源参数一体化通讯方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机器人系统与焊接电源参数一体化通讯方法，包括将机器人系统与焊接电源建立通讯连接；机器人系统下发握手数据到焊接电源，焊接电源发送反馈数据给机器人系统；机器人系统收到正确的反馈数据后握手成功；机器人系统下发服务数据对象SDO参数给焊接电源，焊接电源收到SDO参数后发送反馈数据给机器人系统；机器人系统接收到正确的反馈数据后下发过程数据对象PDO轮询参数，PDO通讯成功；机器人系统与焊接电源之间开始轮询通讯，实时地进行参数的修改和替换。本发明不需要分别的去调试焊接电源与机器人，只需要在机器人上操作就能调节焊接电源的常用焊接参数，大大提高了调试效率。

Description

一种机器人系统与焊接电源参数一体化通讯方法
技术领域
本发明涉及机器人焊接技术领域，具体的说，是一种机器人系统与焊接电源参数一体化通讯方法。
背景技术
目前工业现场，机器人与焊接电源的通讯方式主要有数字量和模拟量；模拟量通讯线路繁琐，控制单一，且通讯速率慢，不方便调节；机器人与焊接电源的数字通讯，大多数只有简单的通讯控制，如起弧、送/退丝，检气等。但在实际的使用过程中，所用到的参数远远不止这些参数。在对弧焊接电源器人的使用过程中，技术员会分别的去调节焊接电源设备参数和机器人的参数，这就需要客户不仅需要学习机器人操作，还需要学习焊接的操作，不方便的同时，也会耗费大量的时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人系统与焊接电源参数一体化通讯方法，用于解决现有技术中需要在机器人侧和焊接电源设备分别调试参数，操作繁琐，调试效率不高的问题。
本发明通过下述技术方案解决上述问题：
一种机器人系统与焊接电源参数一体化通讯方法，包括：
步骤S100：将机器人系统与焊接电源基于CAN总线的CANOPEN协议建立通讯连接；
步骤S200：机器人系统下发握手数据到焊接电源，焊接电源收到后发送第一反馈数据给机器人系统；
步骤S300：机器人系统收到正确的第一反馈数据后，握手成功；机器人系统下发服务数据对象SDO参数给焊接电源，焊接电源收到SDO参数后发送第二反馈数据给机器人系统；
步骤S400：机器人系统接收到正确的第二反馈数据后，下发过程数据对象PDO轮询参数，焊接电源收到后发送第三反馈信息，当机器人系统收到正确的第三反馈数据时，PDO通讯成功；若机器人系统收到的第二反馈数据不正确，机器人系统会再次下发SDO参数，若超过设定的次数没有收到正确的第二反馈数据，机器人系统发出与焊接电源通讯失败SDO的警报；若机器人系统收到的第三反馈数据不正确，机器人系统会再次下发PDO轮询参数，若超过设定的次数没有收到正确的第三反馈数据，机器人系统发出轮询通讯异常的警报，PDO数据轮询过程中，若机器人系统发出命令后，焊接电源在五个周期时间内无响应，机器人系统发出轮询通讯异常的报警；
步骤S500：机器人系统与焊接电源之间开始轮询通讯，实时地进行参数的修改和替换。
若步骤S300中机器人收到的第一反馈数据不正确，机器人系统会再次下发握手数据，若超过设定的次数没有收到正确的第一反馈数据，机器人系统发出与焊接电源通讯失败的警报。
机器人系统改变自己的控制电流、电压参数值，焊接电源读取到该参数后，进行自身焊接电流、电压的改变；同时，机器人系统会读取焊接电源反馈的实际电流、电压值，根据实际的电流、电压再进行调控，直到满足最终的控制效果。
PDO参数轮询的方式，使得机器人可以对焊接电源进行实时的监控。闭环的控制使得通讯控制稳定性得到了提高
所述服务数据对象SDO参数包括焊接模式、焊接材料和气体选择以及焊丝直径。
所述轮询通讯的周期为10ms。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明可以添加任意的机器人系统与焊接电源的通讯参数，加强了机器人对焊接电源的控制；使用者在调试时，不需要分别的去调试焊接电源与机器人，只需要在机器人上操作就能调节焊接电源的常用焊接参数，大大提高了调试效率，使用者能够轻松的从机器人上获取到焊接电源的反馈信息，方便了用户对整个焊接产线的集中控制和管理。
(2)本发明的PDO轮询通讯的方式实现了闭环的控制，使得机器人系统和焊接电源能够相互实时的读取对方的参数，实现了对焊接电源的控制和监视，这使得焊接机器人系统变得更加的智能化和集成化。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为机器人系统的CAN硬件线路接口定义示意图；
图3为机器人系统与焊接电源的接线示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例：
一种机器人系统与焊接电源参数一体化通讯方法，首先建立硬件连接，将机器人系统基于CAN总线与焊接电源进行通讯，机器人系统的CAN硬件线路接口定义如图2所示，仅引脚4，引脚8和引脚9给予定义，机器人系统与焊接电源的接线连接入图3所示，CAN通讯需要CAN_H,CAN_L和CAN_GND三个信号，按照一一对应的接线方式，将机器人系统与焊接电源连接，建立物理通讯通道，其中CAN_GND也叫做屏蔽线，起到加强通讯稳定性的作用。
机器人系统与焊接电源通讯协议采用的是基于CAN总线的CANOPEN协议，CANOPEN具有数据链路层可靠，灵活，兼容性，可互操作性高，价格低等优点。
结合附图1所示，通讯建立时，首先机器人系统下发“握手数据”到焊接电源，焊接电源收到后反馈数据给机器人，机器人收到正确的反馈数据后，握手成功。若机器人系统下发“握手数据”后，未收到反馈，则会再次下发“握手数据”，超过三次未收到正确的反馈数据，机器人系统报警“与焊接电源通讯失败”。
机器人与焊接电源“握手”成功后，开始下发“SDO”参数，焊接电源收到后进行信息反馈，机器人收到正确的反馈数据后，则通讯成功。若机器人系统下发“SDO数据”后，未收到反馈，则会再次下发，超过三次未收到正确的反馈数据，机器人系统报警“与焊接电源通讯失败SDO”。
SDO参数是直接下发给焊接电源的参数，通常包括“焊接模式”，“焊接材料和气体选择”，“焊丝直径”等参数。这些参数都是通讯机器人系统进行设置后，通过SDO数据下发给焊接电源。
机器人系统与焊接电源“SDO”通讯成功后，开始下发“PDO”轮询参数，焊接电源收到后进行信息反馈，机器人收到正确的反馈数据后，则通讯成功。机器人系统与焊接电源相关数据开始轮询通讯，周期10ms。若机器人系统下发“PDO数据”后，未收到反馈，则会再次下发，超过三次未收到正确的反馈数据，机器人系统报警“轮询通讯异常”。PDO数据轮询过程中，若机器人系统发出命令后，焊接电源在预设周期(如五个周期)时间内无响应，机器人系统发出轮询通讯异常的报警。
PDO参数又叫轮询参数，机器人系统与焊接电源通过轮询的通讯方式，实时的进行参数的修改和替换。
以焊接的电流、电压参数为例。机器人改变自己的控制电流、电压参数值，焊接电源读取到该参数后，进行自身焊接电流、电压的改变；同时，机器人会读取焊接电源反馈的实际电流、电压值，根据实际的电流、电压再进行调控，直到满足最终的控制效果。PDO参数轮询的方式，使得机器人可以对焊接电源进行实时的监控。闭环的控制使得通讯控制稳定性得到了提高。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (6)

1.一种机器人系统与焊接电源参数一体化通讯方法，其特征在于，包括：
步骤S100：将机器人系统与焊接电源基于CAN总线的CANOPEN协议建立通讯连接；
步骤S200：机器人系统下发握手数据到焊接电源，焊接电源收到后发送第一反馈数据给机器人系统；
步骤S300：机器人系统收到正确的第一反馈数据后，握手成功；机器人系统下发服务数据对象SDO参数给焊接电源，焊接电源收到SDO参数后发送第二反馈数据给机器人系统；
步骤S400：机器人系统接收到正确的第二反馈数据后，下发过程数据对象PDO轮询参数，焊接电源收到后发送第三反馈信息，当机器人系统收到正确的第三反馈数据时，PDO通讯成功；
步骤S500：机器人系统与焊接电源之间开始轮询通讯，实时地进行参数的修改和替换。
2.根据权利要求1所述的一种机器人系统与焊接电源参数一体化通讯方法，其特征在于，若步骤S300中机器人收到的第一反馈数据不正确，机器人系统会再次下发握手数据，若超过设定的次数没有收到正确的第一反馈数据，机器人系统发出与焊接电源通讯失败的警报。
3.根据权利要求1所述的一种机器人系统与焊接电源参数一体化通讯方法，其特征在于，若步骤S400中机器人系统收到的第二反馈数据不正确，机器人系统会再次下发SDO参数，若超过设定的次数没有收到正确的第二反馈数据，机器人系统发出与焊接电源通讯失败SDO的警报。
4.根据权利要求1所述的一种机器人系统与焊接电源参数一体化通讯方法，其特征在于，若步骤S400中机器人系统收到的第三反馈数据不正确，机器人系统会再次下发PDO轮询参数，若超过设定的次数没有收到正确的第三反馈数据，机器人系统发出轮询通讯异常的警报；
PDO数据轮询过程中，若机器人系统发出命令后，焊接电源在预设周期时间内无响应，机器人系统发出轮询通讯异常的报警。
5.根据权利要求1所述的一种机器人系统与焊接电源参数一体化通讯方法，其特征在于，所述服务数据对象SDO参数包括焊接模式、焊接材料和气体选择以及焊丝直径。
6.根据权利要求1所述的一种机器人系统与焊接电源参数一体化通讯方法，其特征在于，所述轮询通讯的周期为10ms。
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