机器人堆焊作业方法技术

本发明专利技术提供一种机器人堆焊作业方法，用于解决现有技术中机器人堆焊作业无法低成本实现三角形和梯形表面堆焊的问题。本发明专利技术提供一种机器人堆焊作业方法，包括：选择堆焊工艺参数，并确定机器人在此艺参数下机器人堆焊一道涂覆体的截面形状；标定工件坐标系，将参考坐标系由机器人基坐标系转换为工件坐标系，并示教堆焊平面上起弧点、收弧点，确定第一道涂覆体坐标的参数；以第一道涂覆体的坐标参数为基准，根据工件堆焊表面的形状和每道涂覆体的截面形状生成机器人堆焊每层每道的运动路径；预热工件，机器人根据生成的运动路径实施堆焊。具有成本低的特点。

Robot surfacing operation method

【技术实现步骤摘要】
机器人堆焊作业方法
本专利技术涉及机器人焊接领域，特别是涉及一种机器人堆焊作业方法。
技术介绍
对于存在摩擦副的钢制工件，为了提高工件的使用寿命，增加工件的耐磨性和耐蚀性，需要在工件的接触表面上堆焊铝青铜或不锈钢。人工堆焊作业劳动强度大、工作环境恶劣，尤其是堆铜焊过程中产生的高温、金属蒸汽、重金属粉尘等危害，对工人身体健康影响极大，因此需要机器人替代人力实现自动化堆焊。机器人堆焊的传统方法为手动示教再复现，这种方式存在工作量大的缺点；机器人离线编程实现堆焊，则必须要有工件的三维模型，且使用复杂。针对回转件表面的堆焊，近几年出现了一些专机，一定程度上提高了堆焊的效率。但是目前的方法成本较高，灵活性低，不能实现三角形表面、梯形表面的堆焊，不能应用于无装夹定位的小批量工件。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种机器人堆焊作业方法，用于解决现有技术中机器人堆焊作业无法低成本实现三角形和梯形表面堆焊的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种机器人堆焊作业方法，包括：选择堆焊工艺参数，并确定在此工艺参数下机器人堆焊一道涂覆体的截面尺寸；以工件坐标系作为参考坐标系，并示教堆焊平面上起弧点、收弧点，确定第一道涂覆体的坐标参数；以第一道涂覆体的坐标参数为基准，根据工件堆焊表面的形状和一道涂覆体的截面尺寸生成机器人堆焊每层每道的运动路径；预热工件，机器人根据生成的运动路径实施堆焊。一种机器人堆焊作业方法，包括：r>选择堆焊工艺参数，并确定在此工艺参数下机器人堆焊一道涂覆体的截面尺寸；以机器人坐标系作为参考坐标系，并示教堆焊平面上起弧点、收弧点，确定第一道涂覆体的坐标参数；以第一道涂覆体的坐标参数为基准，根据工件堆焊表面的形状和一道涂覆体的截面尺寸生成机器人堆焊每层每道的运动路径；将机器人坐标系和转换为工件坐标系；预热工件，机器人根据生成的运动路径实施堆焊。可选的，所述工艺参数包括电流、电压和移动速度。可选的，所述确定第一道涂覆体的坐标参数包括确定第一道涂覆体的长度l；所述生成机器人堆焊每层每道的运动路径包括以第一道涂覆体的坐标参数为基准，根据工件堆焊表面的形状，确定相邻两道涂覆体的长度的偏移量，根据一道涂覆体的截面的中位线宽度w确定相邻两道涂覆体的中位线长度的偏移量，根据一道涂覆体的截面的高h确定层与层之间的偏移量。可选的，工件堆焊总厚度为H，工件需要堆焊的层数为M，其中M＝H/h；工件堆焊表面的总宽度为W，工件每层需要堆焊的道数为N，其中N＝W/w。可选的，在工件堆焊表面上每层需要堆焊成的形状为矩形、梯形或者三角形；工件坐标系中的x轴作为工件上每道涂覆体堆焊的长度方向，工件坐标系中的y轴为涂覆体的道与道的中位线长度方向，工件坐标系中的z轴为涂覆体的层与层的堆叠方向；第一道涂覆体的堆焊路径为ab，其中a(xa,ya,za)，b(xb,yb,zb)；每道涂覆体堆焊的起点相对于前一道，在x轴方向上的偏移量为：xa＝w×cotα，在y轴方向上的偏移量为ya＝w；每道涂覆体堆焊的终点相对于前一道，在x轴方向上的偏移量为：xb＝-w×cotβ，在y轴方向上的偏移量为yb＝w，在在z轴方向上的偏移量为za＝h，zb＝h，α和β为矩形、梯形或者三角形的两边与x轴的两个夹角。可选的，机器人包括两层循环，内层循环接收道与道的偏移量，外层循环接收层与层的偏移量。可选的，在示教堆焊平面上起弧点、收弧点之前还包括：在工件上点焊引弧板和收弧板。可选的，在工件上堆焊铝青铜，所述预热工件的温度范围为180-220℃。可选的，所述机器人包括温度传感器，所述温度传感器用于获取工件的温度，当所述工件温度超过350℃时，暂停堆焊并自然冷却至180-200℃，再开始堆焊。如上所述，本专利技术的机器人堆焊作业方法，至少具有以下有益效果：本专利技术操作简单，只需标定工件坐标系，示教第一道路径；本专利技术无需其他辅助设备，成本较低，易于实现堆焊作业的自动化，特别是针对于工件表面需要堆焊成为梯形或者三角形时，其可以根据具体需求进行计算，相对于专机只能焊接一种形状的情况，本专利技术能够实现多种形状，多种尺寸，实现一机多用，有效节约成本，除了第一道堆焊体要进行示教以外，其他均是通过计算得出，一致性好，减少了误差,从而具有更高的焊接质量。附图说明图1显示为本专利技术的机器人堆焊作业方法的流程示意图。图2为本专利技术的机器人堆焊作业方法的计算堆焊偏移的示意图。图3为本专利技术的多层多道堆焊轨迹示意图；图4显示为本专利技术堆焊处的产品实物效果图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。本实施例中，请参阅图1至图3，本专利技术提供一种机器人堆焊作业方法，包括：S1，选择堆焊工艺参数，并确定在此工艺参数下机器人堆焊一道涂覆体的截面尺寸，所述工艺参数可以包括电流、电压和移动速度，当移动速度较快时，涂覆体的截面面积较小，移动速度较慢时，涂覆体的截面面积较大；每一道涂覆体的截面形状的中位线宽度为w，每一道涂覆体的截面形状由于堆焊的特性，堆焊时由于重力的作用其形状为上小下大的形状，涂覆体截面的中位线宽度w作为涂覆体宽度方向的中位线长度，每一道涂覆体的截面的高为h。由于矩形算特殊的梯形，梯形算作三角形的一部分，故将涂覆体的截面形状的模型用三角形表示；S2，标定工件坐标系，将参考坐标系由机器人基坐标系转换为工件坐标系，并示教堆焊平面上起弧点、收弧点，确定第一道涂覆体坐标的参数；S3，以第一道涂覆体的坐标参数为基准，根据工件堆焊表面的形状和每道涂覆体的截面尺寸生成机器人堆焊每层每道的运动路径；S4，预热工件，机器人根据生成的运动路径实施堆焊。本方案只需标定工件坐标系，示教第一道路径；本专利技术无需其他辅助设备，成本较低，易于实现堆焊作业的自动化，特别是针对于工件表面需要堆焊成为梯形或者三角形时，其可以根据具体需求进行计算，相对于专机只能焊接一种形状的情况，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人堆焊作业方法，其特征在于，包括：/n选择堆焊工艺参数，并确定在此工艺参数下机器人堆焊一道涂覆体的截面尺寸；/n以工件坐标系作为参考坐标系，并示教堆焊平面上起弧点、收弧点，确定第一道涂覆体的坐标参数；/n以第一道涂覆体的坐标参数为基准，根据工件堆焊表面的形状和一道涂覆体的截面尺寸生成机器人堆焊每层每道的运动路径；/n预热工件，机器人根据生成的运动路径实施堆焊。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人堆焊作业方法，其特征在于，包括：
选择堆焊工艺参数，并确定在此工艺参数下机器人堆焊一道涂覆体的截面尺寸；
以工件坐标系作为参考坐标系，并示教堆焊平面上起弧点、收弧点，确定第一道涂覆体的坐标参数；
以第一道涂覆体的坐标参数为基准，根据工件堆焊表面的形状和一道涂覆体的截面尺寸生成机器人堆焊每层每道的运动路径；
预热工件，机器人根据生成的运动路径实施堆焊。


2.一种机器人堆焊作业方法，其特征在于，包括：
选择堆焊工艺参数，并确定在此工艺参数下机器人堆焊一道涂覆体的截面尺寸；
以机器人坐标系作为参考坐标系，并示教堆焊平面上起弧点、收弧点，确定第一道涂覆体的坐标参数；
以第一道涂覆体的坐标参数为基准，根据工件堆焊表面的形状和一道涂覆体的截面尺寸生成机器人堆焊每层每道的运动路径；
将机器人坐标系和转换为工件坐标系；
预热工件，机器人根据生成的运动路径实施堆焊。


3.根据权利要求1或2所述的机器人堆焊作业方法，其特征在于：所述工艺参数包括电流、电压和移动速度。


4.根据权利要求1或2所述的机器人堆焊作业方法，其特征在于：所述确定第一道涂覆体的坐标参数包括确定第一道涂覆体的长度l；
所述生成机器人堆焊每层每道的运动路径包括以第一道涂覆体的坐标参数为基准，根据工件堆焊表面的形状，确定相邻两道涂覆体的长度的偏移量，根据一道涂覆体的截面的中位线宽度w确定相邻两道涂覆体的中位线长度的偏移量，根据一道涂覆体的截面的高h确定层与层之间的偏移量。


5.根据权利要求4所述的机器人堆焊作业方法，其特征在于：工件堆焊总厚度为H，工件需要堆焊的层数为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，张燕彤，刘景亚，刘向东，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50