一种智能焊接机器人收弧方法技术

本发明专利技术涉及一种智能焊接机器人收弧方法，收弧过程中，机器人发送信号控制焊机的收弧时间，并控制焊机在收弧时间内进行电流衰减，使焊接电流处于连续降低状态。本发明专利技术的优点，是在焊缝收弧点处保证了弧坑填充饱满，与焊缝面保持平齐，同样由于在收弧阶段有了电流的衰减过程，能够保证收弧时焊接电流避免了突变的过程，使得熔池融化金属的缓慢过渡，因此收弧处成型质量较高，避免了弧坑裂纹、弧坑缩孔等缺陷的出现。陷的出现。陷的出现。

【技术实现步骤摘要】
一种智能焊接机器人收弧方法


[0001]本专利技术涉及智能焊接机器人收弧方法，尤其是涉及一种基于智能机器人气保焊的收弧系统及方法。属于自动化焊接领域。

技术介绍

[0002]当某条焊缝在焊接即将结束时，将电弧停止的方式我们称其为收弧。但是当焊缝结束时立即停止电弧时，会在焊缝结束点出形成弧坑，弧坑不填满对于某些部件来说是一种缺陷，弧坑位置处常常发生应力集中和强度不足的情形。引起弧坑裂纹、弧坑缩孔等缺陷的产生。
[0003]因此焊缝结束时的我们要做的不单单是停止电弧，而是需要采用合理的方式将弧坑填满，并且避免在弧坑位置处产生缺陷。焊接过程中存在电弧吹力，焊缝熔池表现为凹坑的形式，若在焊缝结束位置处立即停弧，就会形成一个照比焊缝表面或者母材平面的凹坑，(如附图1所示)，原因主要是焊接过程中熔池的形状为凹坑状，使结束位置处焊缝强度不高，而且该位置易形成应力集中而形成弧坑裂纹，并且熔池快速冷却，无更多的铁水进入，弧坑表面出现弧坑缩孔。在目前机器人焊接时，焊接收弧阶段都是停止运动，然后利用焊机的收弧参数，让弧坑填满再停止电弧，但这样会出现两种情况，一种是焊接收弧时间短，收弧处焊缝填不满；另一种状况为焊接收弧时间过长，使收弧处弧坑填的过高。上述的两种情形都会影响收弧点处的成型质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是为了解决收弧位置处由于收弧参数不当引起弧坑及弧坑缺陷问题，提高焊缝结束位置处成型质量。
[0005]在焊接结束时立即停止电弧或使用焊机本身的收弧功能会在焊缝结束点处出现一个低于焊接线表面的弧坑，并且由于电流突变在弧坑位置产生弧坑缩孔、裂纹的缺陷。因此利用在收弧阶段，机器人可接受焊机反馈电流的大小这一特点，来专利技术本次利用控制收弧时间和控制焊机收弧电流衰减的方法来控制收弧流程。
[0006]本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种智能焊接机器人收弧方法，包括以下步骤：
[0007]收弧过程中，发送信号控制焊机的收弧时间，并控制焊机在收弧时间内进行电流衰减，使焊接电流处于连续降低状态。
[0008]采用气保焊焊接结束时，发送焊接结束信号，开始气保焊收弧流程。
[0009]所述收弧时间为：
[0010][0011]其中I1为收弧前焊接电流值，I'为收弧时机器人接收到的当前电流值，V为收弧前的焊接速度，k、b为调整系数。
[0012]所述k、b取值范围均为0～2。
[0013]所述控制焊机在收弧时间内进行电流衰减，包括以下步骤：
[0014]将电流由焊接电流I1逐渐降为焊接电流I2，并保持焊枪不动，使焊枪在收弧点处停留，I2＜I1；
[0015]在收弧时间T内，使电流逐渐由I1衰减至I2。
[0016]所述焊接电流I1与焊接电流I2之间的关系为：I2为0.3I1～0.4I1。
[0017]所述将电流由焊接电流I1逐渐降为焊接电流I2具体为：
[0018]根据起始点的焊接电流I1与终止点的焊接电流I2，以及起始点到终止点之间的收弧时间，得到离散时刻与焊接电流的线性关系；
[0019]根据线性关系控制每一离散时刻对应的焊接电流，以控制焊机输出电流。
[0020]一种智能焊接机器人收弧装置，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现一种智能焊接机器人收弧方法方法。
[0021]一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现一种智能焊接机器人收弧方法。
[0022]本专利技术具有以下有益效果及优点：
[0023]本专利技术的优点，是在焊缝收弧点处保证了弧坑填充饱满，与焊缝面保持平齐，同样由于在收弧阶段有了电流的衰减过程，能够保证收弧时焊接电流避免了突变的过程，使得熔池融化金属的缓慢过渡，因此收弧处成型质量较高，避免了弧坑裂纹、弧坑缩孔等缺陷的出现。本专利技术方法在机器人设备上均可通过程序控制实现，应用方便简单。
附图说明
[0024]图1为目前大多数焊接机器人在收弧处产生弧坑示意图。
[0025]图2为本专利技术焊接收弧处干伸长长短与弧坑的关系示意图。
[0026]图3为本专利技术计算收弧时间控制收弧过程示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步的详细说明。
[0028]本专利技术是通过下述方案实现的，在自动焊接过程进入收弧阶段，并不立即停止电弧，并且保持焊枪在收弧点处不动，同时通过焊枪尖端焊丝顶部反馈电流给机器人，机器人通过预设程序计算，算出弧坑大小并同时计算出收弧时间，机器人发送信号给焊机控制焊机的收弧时间，并控制焊机按照设置的电流衰减过程进行电流衰减，以对避免出现收弧阶段电流突变引起的焊接缺陷，直至填满弧坑，停止电弧，结束焊接，达到很好的处理收弧弧坑效果。
[0029]整个过程如附图2所示。一般情况下对于机器人气保焊，焊缝结束位置，准备收弧前，焊枪尖端焊丝与弧坑间直接接触，而焊接电流可直接反应出干伸长长短，进而可以判定出弧坑的深浅程度。电流值此时反馈给机器人，机器人通过预设程序计算(如附图3所示)。
[0030]1、采用气保焊(MAG)焊接结束时，机器人发送焊接结束信号，开始气保焊收弧流程。
[0031]2、进入收弧流程后，收弧过程中，收弧点处焊接电流的大小机器人可以实时显示，而焊接电流大小与收弧点处干伸长长短存在关联，结合去收弧前的焊接电流、焊接速度等参数，计算出收弧时间长短；
[0032]3、根据计算出的收弧时间长短，机器人发送信号控制焊机的收弧时间，并控制焊机按照电流衰减过程进行电流衰减，使得收弧时焊接电流不断处于缓慢降低的过程，保证了收弧处的收弧质量。
[0033]收弧时间计算公式为：
[0034][0035]其中I1为收弧前焊接电流，I'为收弧时机器人接受到的电流，V为收弧前的焊接速度，k、b为调整系数。
[0036]4、电流衰减过程为，根据预设程序，将电流由原焊接电流I1逐渐降为I2，其中I2＝(0.3
‑
0.4)I1。焊枪保持不动，在收弧点处停留，在收弧过程中，在一定时间内，电流逐渐由I1衰减至I2。
[0037]5、电流的衰减方式为，通过计算出的时间T，机器人给焊机发送信号，在时间T内不间断，按照电流逐渐递减的形式控制焊机输出电流，直至由I1降至I2。
[0038]6、电流衰减至I2后，熄掉电弧，即完成气保焊收弧操作。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能焊接机器人收弧方法，其特征在于，包括以下步骤：收弧过程中，发送信号控制焊机的收弧时间，并控制焊机在收弧时间内进行电流衰减，使焊接电流处于连续降低状态。2.根据权利要求1所述的一种智能焊接机器人收弧方法，其特征在于，采用气保焊焊接结束时，发送焊接结束信号，开始气保焊收弧流程。3.根据权利要求1所述的一种智能焊接机器人收弧方法，其特征在于，所述收弧时间为：其中I1为收弧前焊接电流值，I'为收弧时机器人接收到的当前电流值，V为收弧前的焊接速度，k、b为调整系数。4.根据权利要求3所述的一种智能焊接机器人收弧方法，其特征在于，所述k、b取值范围均为0～2。5.根据权利要求3所述的一种智能焊接机器人收弧方法，其特征在于，所述控制焊机在收弧时间内进行电流衰减，包括以下步骤：将电流由焊接电流I1逐渐降为焊接电流I2，并保持焊枪不动，使焊枪在收弧点处停留，I2＜I1；在收弧时间T内，使电流逐渐由I1衰减至I2。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张书生，秦立家，钟立明，陆璐，李宏利，朱维金，
申请(专利权)人：潍坊新松机器人自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：