一种焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统，包括焊接机器人，所述焊接机器人的输入端通过导线与系统调试单元的输出端电性连接，所述焊接机器人通过无线与参数分析单元实现双向连接，且参数分析单元的输出端通过导线与筛选单元的输入端电性连接，筛选单元的输出端通过导线与划分单元的输入端电性连接，本发明专利技术涉及焊接机器人技术领域。该焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统，采用电弧跟踪与触感寻位相结合的方法，将工件的整体定位误差与板料的下料尺寸误差区分开来，用触感寻位解决整体定位误差，用电弧跟踪解决下料尺寸误差，使每一种技术需要解决的误差量减小，从而解决了单一技术能力不足的问题。

A welding robot welding precise positioning process parameter optimization system

【技术实现步骤摘要】
一种焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统
本专利技术涉及焊接机器人
，具体为一种焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统。
技术介绍
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动组成结构编辑，工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成，主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构，大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制，工业机器人的典型应用包括焊接、刷漆、组装、采集和放置(例如包装、码垛和SMT)、产品检测和测试等；所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和准确性，使用工业机器人可以降低废品率和产品成本，提高了机床的利用率，降低了工人误操作带来的残次零件风险等，其带来的一系列效益也十分明显，例如减少人工用量、减少机床损耗、加快技术创新速度、提高企业竞争力等，机器人具有执行各种任务特别是高危任务的能力，平均故障间隔期达60000小时以上，比传统的自动化工艺更加先进。工业机器人亦可完成焊接工作，现有机器人上的电弧跟踪依赖于电流传感器的反馈电流来判断焊缝的位置偏差，因此小电流对电弧跟踪是不利的，由于这一限制条件，电弧跟踪一般被认为只能应用在厚板焊接中，如果应用在薄板焊接中，由于焊接电流较小，跟踪结果对参数的变化比较敏感，跟踪效果不稳定，也不适合工件位置偏差较大的场合，因此针对以上问题，本专利技术公开了一种焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统，解决了由于电流传感器的焊接电流较小，薄板在偏差较大的情况下，跟踪效果不稳定同时也无法实现焊缝跟踪，也不适合工件位置偏差较大场合的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统，包括焊接机器人，所述焊接机器人的输入端通过导线与系统调试单元的输出端电性连接，所述焊接机器人通过无线与参数分析单元实现双向连接，且参数分析单元的输出端通过导线与筛选单元的输入端电性连接，所述筛选单元的输出端通过导线与划分单元的输入端电性连接，且划分单元的输出端通过导线与参数实验单元的输入端电性连接。优选的，所述系统调试单元包括设置模块和分配模块。优选的，所述系统调试单元对焊接机器人的系统进行调试，所述设置模块设置机器人控制器与焊接电源、送丝机等外围设备的通讯。优选的，所述分配模块分配电流传感器及接触传感器输入输出信号的硬件及软件端口。优选的，所述参数分析单元对焊接机器人进行参数分析，所述筛选单元筛选出影响电弧跟踪及触感寻位效果的参数系统。优选的，所述划分单元将参数系统划分为几个组块，并相应地将试验过程划分为几个阶段，最终确定各参数的最优值。优选的，所述参数实验单元进行各参数点的稳定性试验。优选的，所述参数实验单元中的参数实验，具体包括以下步骤：S1、板厚3mm，偏置量最大达到32mm，可以实现电弧跟踪，补偿系数应设置为68；S2、板厚3mm，偏置量大于32mm时，即使增大补偿系数，也无法获得稳定的跟踪结果，根据试验结果，得出3mm板厚的极限电流是228A；S3、然后在此电流下，变化补偿系数，确定某一偏移量情况下应采用的补偿系数，改变偏移量，得到不同偏移量下补偿系数的最佳值，偏移量越大，最佳补偿系数也越大，偏移量在0-14之间时，垂直/水平补偿系数可以保持20/15不变，实现理想的跟踪。(三)有益效果本专利技术提供了一种焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统。具备以下有益效果：(1)、该焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统，通过焊接机器人的输入端通过导线与系统调试单元的输出端电性连接，焊接机器人通过无线与参数分析单元实现双向连接，且参数分析单元的输出端通过导线与筛选单元的输入端电性连接，筛选单元的输出端通过导线与划分单元的输入端电性连接，且划分单元的输出端通过导线与参数实验单元的输入端电性连接，系统调试单元包括设置模块和分配模块，采用电弧跟踪与触感寻位相结合的方法，将工件的整体定位误差与板料的下料尺寸误差区分开来，用触感寻位解决整体定位误差，用电弧跟踪解决下料尺寸误差，使每一种技术需要解决的误差量减小，从而解决了单一技术能力不足的问题。(2)、该焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统，通过参数分析单元的输出端通过导线与筛选单元的输入端电性连接，筛选单元的输出端通过导线与划分单元的输入端电性连接，可筛选出影响电弧跟踪及触感寻位效果的参数系统，并通过划分单元可根据参数作用的不同，将参数系统划分为几个组块，并相应地将试验过程划分为几个阶段，最终确定各参数的最优值。附图说明图1为本专利技术系统的结构原理框图；图2为本专利技术系统调试单元的结构原理框图；图3为本专利技术不同偏移量下补偿系数的最佳值统计表图；图4为本专利技术同一套参数下的焊接作业统计表图。图中：1-焊接机器人、2-系统调试单元、21-设置模块、22-分配模块、3-参数分析单元、4-筛选单元、5-划分单元、6-参数实验单元。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-4，本专利技术实施例提供一种技术方案：一种焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统，采用电弧跟踪与触感寻位相结合的方法，将工件的整体定位误差与板料的下料尺寸误差区分开来，用触感寻位解决整体定位误差，用电弧跟踪解决下料尺寸误差，使每一种技术需要解决的误差量减小，从而解决了单一技术能力不足的问题，包括焊接机器人1，所述焊接机器人1的输入端通过导线与系统调试单元2的输出端电性连接，系统调试单元2包括设置模块21和分配模块22所述焊接机器人1通过无线与参数分析单元3实现双向连接，且参数分析单元3的输出端通过导线与筛选单元4的输入端电性连接，所述筛选单元4的输出端通过导线与划分单元5的输入端电性连接，且划分单元5的输出端通过导线与参数实验单元6的输入端电性连接，由参数实验单元6得出补偿系数和焊接电流是影响电弧跟踪效果最主要的两个因素，两者增大均有利于电弧跟踪，电流的最大值受制于板材的厚度，电流过大会使板材烧穿，补偿系数过大会出现焊缝“爬行”(蛇形)现象。本专利技术中，系统调试单元2包括设置模块21和分配模块22。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统，包括焊接机器人(1)，所述焊接机器人(1)的输入端通过导线与系统调试单元(2)的输出端电性连接，其特征在于：所述焊接机器人(1)通过无线与参数分析单元(3)实现双向连接，且参数分析单元(3)的输出端通过导线与筛选单元(4)的输入端电性连接，所述筛选单元(4)的输出端通过导线与划分单元(5)的输入端电性连接，且划分单元(5)的输出端通过导线与参数实验单元(6)的输入端电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统，包括焊接机器人(1)，所述焊接机器人(1)的输入端通过导线与系统调试单元(2)的输出端电性连接，其特征在于：所述焊接机器人(1)通过无线与参数分析单元(3)实现双向连接，且参数分析单元(3)的输出端通过导线与筛选单元(4)的输入端电性连接，所述筛选单元(4)的输出端通过导线与划分单元(5)的输入端电性连接，且划分单元(5)的输出端通过导线与参数实验单元(6)的输入端电性连接。


2.根据权利要求1所述的一种焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统，其特征在于：所述系统调试单元(2)包括设置模块(21)和分配模块(22)。


3.根据权利要求1所述的一种焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统，其特征在于：所述系统调试单元(2)对焊接机器人(1)的系统进行调试，所述设置模块(21)设置机器人控制器与焊接电源、送丝机等外围设备的通讯。


4.根据权利要求2所述的一种焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统，其特征在于：所述分配模块(22)分配电流传感器及接触传感器输入输出信号的硬件及软件端口。


5.根据权利要求1所述的一种焊接机器人焊缝精确定位工艺参数优化系统，其特征在于：所述参...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶瑜，周平，
申请(专利权)人：途宏自动化仪表上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31