通过电弧电压调高系统调整焊接高度的机器人技术方案

一种通过电弧电压调高系统调整焊接高度的机器人，通过将采集到的电弧长度转化为数据信息反馈给机器人控制模块，机器人控制模块再根据反馈的数据信息调整机器人姿态，保持机器人自动焊接作业时电弧电压稳定一致。包括：设有焊机的机器人；待焊工件；机器人寻位模块，用于给机器人寻位；高压接触器模块，用于控制焊机主回路通断；所述机器人还包括一焊接电弧电压调高系统和机器人控制模块，用于对焊机的电弧电压进行精确采样并进行数字算法处理，得到合适的弧压数据后上传给机器人控制模块进行动作。动作。动作。

【技术实现步骤摘要】
通过电弧电压调高系统调整焊接高度的机器人


[0001]本技术涉及机器人焊接
，尤其是一种通过焊接电弧电压调高系统调整焊接高度的机器人。

技术介绍

[0002]目前现有使用电弧电压调高装置均是针对切割及传统氩弧焊，其电弧电压采集均是通过简单的模拟电路进行处理，采样精度低，并且没有专用于机器人通信的接口。而在机器人焊接过程中，对电弧电压控制的精度要求高，特别是要满足弧长稳定一致，动态性能好，通信响应迅速等需求。在切割及要求不高的焊接情况下控制尚能达到工艺需求，但是当需要精确及稳定的焊接时，由于采样及控制受限，弧长难以稳定，机器人进行焊接时会出现电弧时高时低现象，导致焊缝不均匀成型差的现象，难以满足焊接需求。
[0003]专利号为CN201710273181.9的文献公开了一种焊接电源功率输出变化与弧焊机器人动作闭环控制方法，其特征是：焊接电流给定、焊接电压给定、送丝速度给定均由初始化面板模拟量输入给定或由机器人上位机控制器通过CAN总线、ETHERCAT总线、DEVICENET、ETHERNET、千兆环网或模拟量IO接口初始化提供给焊接电源，由焊接电源核心处理机制进行初始分配，并输出给电弧负载，当负载功率发生变化时反馈给电源核心控制单元，由核心控制单元处理并同工业弧焊机器人控制器交互通信，并协调控制机器人空间规划轨迹，以补偿电弧功率的变化，改变行走速度或空间轨迹，使其维持在一个稳定功率状态，保持焊缝的美观及一致；同样，当机器人的空间速度变化时，机器人也同电源协调通信，电源能够根据机器人的变化量改变焊接输出的电流、电压、送丝速度值，从而使其保证在一个相对稳定的恒功率输出状态。
[0004]具体工作步骤为：当焊接电源同工业弧焊机器人通过相关的通信接口连接确认后，焊接电源接受机器人控制器下发的焊接电流、焊接电压、送丝速度预设指令，机器人通过示教盒编程规划空间焊接轨迹，当机器人焊接行走到焊接起始位置时，下发给焊接电源起始寻位成功信号，焊机启动，当电流电压维持一个稳定的状态时，焊机向机器人发送一个引弧成功信号，机器人按照既定的规划路径执行动作，当由于工件的翘曲或锈蚀等可能影响焊接质量条件发生时，焊接电弧电压、电流会短时间发生突变，控制系统快速反馈并协调反馈调整输出并上发给弧焊机器人控制器改变并微调规划的速度、枪与工件的距离，维持焊接电弧功率稳定，从而保证焊接的工艺一致性；同样，当弧焊机器人在遇到需要拐弯过渡时，弧焊机器人控制器同时下发相关的数据给焊接电源，焊接电源根据自身条件来改变输出的焊接功率以达到稳定过渡，从而实现了焊接电源同机器人相互协调工作，保证了焊接电源输出功率同弧焊工业机器人动作关联的闭环控制。
[0005]本专利技术人发现，上述技术方案虽然提出了一种焊接电源输出功率同弧焊工业机器人动作关联的闭环控制方法，但实际应用时，还是会出现电弧时高时低现象，导致焊缝不均匀成型差的现象，难以满足焊接需求。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本技术的目的在于提供一种通过电弧电压调高系统调整焊接高度的机器人，通过将采集到的电弧长度转化为数据信息反馈给机器人控制模块，机器人控制模块再根据反馈的数据信息调整机器人姿态，保持机器人自动焊接作业时电弧电压稳定一致。
[0007]本技术技术方案如下：一种通过电弧电压调高系统调整焊接高度的机器人，包括：设有焊机的机器人；待焊工件；机器人寻位模块，用于给机器人寻位；高压接触器模块，用于控制焊机主回路通断；
[0008]所述机器人还包括一焊接电弧电压调高系统和机器人控制模块，用于对焊机的电弧电压进行精确采样并进行数字算法处理，得到合适的弧压数据后上传给机器人控制模块进行动作；
[0009]所述焊接电弧电压调高系统包括电压采集电路，所述电压采集电路包括电压采样接线点，其正极靠近焊机焊接处，负极靠近母材连接处；
[0010]所述焊接电弧电压调高系统还包括电流采集电路，用于隔离和采样所述焊机输出电流；
[0011]所述焊接电弧电压调高系统还包括采样转换电路模块，连接所述电流采集电路和电压采集电路，用于将输入电压电流模拟信号转变为数字量；
[0012]所述焊接电弧电压调高系统还包括弧压信号处理模块，其中包括DSP数字信号处理器，连接所述采样转换电路模块；
[0013]所述机器人控制模块，连接所述弧压信号处理模块，所述机器人控制模块包括专用光纤通信接口。
[0014]进一步地，还包括电焊条输送模块，所述电焊条输送模块包括夹紧气缸、排序气缸和输出气缸。
[0015]进一步地，还包括手动及自动切换的拨动开关，以及手动控制手工弧焊焊条夹紧、排序、输出的开关按钮以及故障指示灯。
[0016]一种通过电弧电压调高系统调整焊接高度的焊接方法，包括如下步骤：
[0017]启动焊机，通过电压采集电路和电流采集电路采集焊机的主回路输出电压和电流信号，通过采样转换电路模块将输入电压电流模拟信号转变为数字量，将电压、电流数据传送给弧压信号处理模块，通过使用所述弧压信号处理模块内部的DSP数字信号处理器判断所述焊机目前所处状态，并将所述状态信号通过专用光纤通信接口送至所述机器人控制模块；所述机器人控制模块根据所述状态信号进行实时的调节焊接的电弧电压和焊接高度。
[0018]进一步地，还包括如下步骤：
[0019]当机器人准备焊接时，发出夹取电焊条信号，电焊条输送模块启动气缸动作并让机器人获取焊条，焊条夹取完成；通过机器人专用光纤通信接口发送寻位信号给机器人寻位模块，机器人寻位模块进行寻位，待机器人寻位完成后切断所述机器人寻位模块；发出焊接指令，根据焊机输出电压电流信号判断焊机起弧是否成功，起弧成功后将起弧成功信号发送至机器人控制模块。
[0020]进一步地，还包括如下步骤：根据实际的焊接需求，由用户设定起弧成功需求的电压、电流值输入所述弧压信号处理模块，所述弧压信号处理模块通过算法设置，通知机器人
控制模块进入弧压调高模式，以调整至最佳的焊接效果。
[0021]进一步地，还包括如下步骤：所述电弧电压调高系统的光纤接口初始化，通信连接成功后进行焊接数据交换，进入就绪状态，等待焊接开始指令；当通信失败时，故障指示灯会亮起并进行再次的通信连接。
[0022]进一步地，还包括如下步骤：设有手动模式与自动模式切换开关，其中，自动模式下，焊条输送是自动输送到位并夹紧，手动模式下，人工可进行干预处理焊条输送过程；进入自动控制模式后，所述电弧电压调高系统等待机器人发出夹紧焊条信号，当机器人接近焊条时发出夹紧电焊条指令，所述电弧电压调高系统收到夹紧信号指令，使夹紧焊条的气缸动作，机器人夹取电焊条，夹取完成离开原有位置后，所述电弧电压调高系统进入就绪状态；所述电弧电压调高系统后台检测到电焊条被取走后，发出电焊条自动排序信号，排序气缸工作使电焊条自动排序，完成后，所述电弧电压调高系统继续发出电焊条输送信号，输送气缸动作，使电焊条输送到位。完成后所述电弧电压调高系统进入待机状态，等待下一次夹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过电弧电压调高系统调整焊接高度的机器人，包括：设有焊机的机器人；待焊工件；机器人寻位模块，用于给机器人寻位；高压接触器模块，用于控制焊机主回路通断；其特征在于，所述机器人还包括一焊接电弧电压调高系统和机器人控制模块，用于对焊机的电弧电压进行精确采样并进行数字算法处理，得到合适的弧压数据后上传给机器人控制模块进行动作；所述焊接电弧电压调高系统包括电压采集电路，所述电压采集电路包括电压采样接线点，其正极靠近焊机焊接处，负极靠近母材连接处；所述焊接电弧电压调高系统还包括电流采集电路，用于隔离和采样所述焊机输出电流；所述焊接电弧电压调高系统还包括采样转换电路模块，连接所述电流采集电...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩沛文，蒋林，胡渊，龙立新，练杰，董亮，
申请(专利权)人：深圳市鸿栢科技实业有限公司，
类型：新型
国别省市：