焊接机器人电弧传感控制方法与系统技术方案

本发明专利技术提供了一种焊接机器人电弧传感控制方法与系统，所述方法包括：依据预设采集间隔持续采集送丝速度，获得一半周期序列中每一半周期的平均送丝速度；依据自预设起始周期序列数开始，预设周期数量对应周期内的各个半周期的平均送丝速度，计算得到第一方向上的第一目标送丝速度和第二方向上的第二目标送丝速度；依据当前周期内的每一半周期的平均送丝速度、第一目标送丝速度以及第二目标送丝速度，分别获得焊丝第一方向的第一偏移矢量和第二方向的第二偏移矢量；获取合成偏移矢量，控制机器人对焊丝由当前位置朝合成偏移矢量所在的方向移动合成偏移矢量对应的值；本申请有利于提高恒熔深焊接模式下，焊接机器人基于电弧传感控制时的焊接品质。传感控制时的焊接品质。传感控制时的焊接品质。

【技术实现步骤摘要】
焊接机器人电弧传感控制方法与系统


[0001]本专利技术涉及机器人电弧焊接
，具体地说，涉及一种焊接机器人电弧传感控制方法与系统。

技术介绍

[0002]随着自动焊接设备与技术的发展，焊接机器人凭借可实现高效率、高品质、高柔性、高稳定性焊接作业的优点被不断普及、应用。另一方面，电弧传感作为一项弧焊传感技术，优点在于除了焊枪不需要增加附属工具，不会影响机器人可达性以及柔性，并且配合接触传感可以高效的进行自动焊接。所以，利用焊接机器人配合使用电弧传感技术完成焊接，不断被广泛地应用。
[0003]焊接机器人在执行焊接任务之前，都会进行示教操作。示教完成后，焊接点枪姿和所有空走点位置等焊接参数，均存储在机器人的焊接程序的对应示教点中。其中，示教点的位置和姿态可直接存储于机器人中，焊接开始点可以通过接触传感或者激光传感找到。
[0004]由于焊接机器人只能按照示教的轨迹或者离线编程生成的轨迹进行“示教再现”模式运行，所以当待焊工件出现组对偏差、定位偏差或者焊接热变形等偏差时，机器人还是按照原来的轨迹运行，这样就会产生焊偏的问题，导致焊接品质降低。并且针对焊接电源采用恒熔深的焊接模式，焊接电流是恒定的，所以无法通过焊接电流的变化判断是否偏离了实际焊缝。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种焊接机器人电弧传感控制方法与系统，针对焊接电源采用恒熔深的焊接模式，提高焊接机器人的焊接品质。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种焊接机器人电弧传感控制方法，包括以下步骤：
[0007]S110，依据预设采集间隔持续采集送丝速度，获得一半周期序列中每一半周期的平均送丝速度；所述半周期序列依据机器人焊接时生成的摆动相位确定；
[0008]S120，依据自预设起始周期序列数开始，预设周期数量对应周期内的各个半周期的平均送丝速度，计算得到第一方向上的第一目标送丝速度和第二方向上的第二目标送丝速度；其中，所述第二方向为焊枪在两相邻示教点的连线的法平面上的投影方向，所述第一方向为所述法平面上与所述第二方向垂直的方向；每一周期包含一正半周期和一负半周期；
[0009]S130，依据当前周期内的每一半周期的平均送丝速度、所述第一目标送丝速度以及所述第二目标送丝速度，分别获得焊丝在第一方向上的第一偏移矢量和在第二方向上的第二偏移矢量；以及
[0010]S140，依据所述第一偏移矢量和第二偏移矢量，得到合成偏移矢量，控制机器人对焊丝由当前位置朝所述合成偏移矢量所在的方向移动所述合成偏移矢量对应的值。
[0011]可选地，所述半周期序列包括正半周期序列和负半周期序列；所述步骤S120包括：
[0012]依据自预设起始周期序列数开始，预设周期数量对应周期内的正半周期序列中各个半周期的平均送丝速度，计算得到第一方向上的第一目标送丝速度；
[0013]依据自预设起始周期序列数开始，预设周期数量对应周期内的负半周期序列中各个半周期的平均送丝速度，计算得到第二方向上的第二目标送丝速度。
[0014]可选地，所述步骤S110包括：
[0015]获取焊接起始时间至当前周期的所有周期中，每一正半周期的平均送丝速度；
[0016]获取焊接起始时间至当前周期的所有周期中，每一负半周期的平均送丝速度；
[0017]所述步骤S130包括：
[0018]依据所述每一正半周期的平均送丝速度、每一负半周期的平均送丝速度、所述第一目标送丝速度以及所述第二目标送丝速度，分别获得焊丝在第一方向上的第一偏移矢量和在第二方向上的第二偏移矢量。
[0019]可选地，所述第一目标送丝速度为自预设起始周期序列数开始，预设周期数量对应的所有周期中各个正半周期的平均送丝速度的平均值。
[0020]可选地，所述第二目标送丝速度为自预设起始周期序列数开始，预设周期数量对应的所有周期中各个负半周期的平均送丝速度的平均值。
[0021]可选地，所述第一偏移矢量通过以下公式计算得到：
[0022][0023]其中，H表示第一偏移矢量，K
11
表示第一方向上的第一预设权重，K
12
表示第一方向上的第二预设权重，V
2n
‑1表示当前周期内正半周期的平均送丝速度，n表示当前周期对应的序列数，V
2i
‑1表示第i个周期内正半周期的平均送丝速度，A
2n
‑1表示第一目标送丝速度。
[0024]可选地，所述第二偏移矢量通过以下公式计算得到：
[0025][0026]其中，V表示第二偏移矢量，K
21
表示第二方向上的第三预设权重，K
22
表示第二方向上的第四预设权重，V
2n
表示当前周期内负半周期的平均送丝速度，n表示当前周期对应的序列数，V
2i
表示第i个周期内负半周期的平均送丝速度，A
2n
表示第二目标送丝速度。
[0027]可选地，所述步骤S140包括：
[0028]判断所述第一偏移矢量是否大于第一方向预设调整限值，若是，则将所述第一偏移矢量对应的值更改为所述第一方向预设调整限值；
[0029]判断所述第二偏移矢量是否大于第二方向预设调整限值，若是，则将所述第二偏移矢量对应的值更改为所述第二方向预设调整限值；
[0030]依据更改后的第一偏移矢量和第二偏移矢量，得到合成偏移矢量，控制机器人对焊丝由当前位置朝所述合成偏移矢量所在的方向移动所述合成偏移矢量对应的值。
[0031]可选地，所述方法还包括步骤：
[0032]判断自第二周期序列数对应的周期开始至当前周期，所有所述第一偏移矢量的和是否大于第一方向预设总偏差限值，或者所有所述第二偏移矢量的和是否大于第二方向预设总偏差限值，若是则结束流程；所述第二周期序列数为所述预设起始周期序列数和所述
预设周期数量的和。
[0033]根据本专利技术的另一个方面，提供一种焊接机器人电弧传感控制系统，用于实现上述焊接机器人电弧传感控制方法，所述系统包括：
[0034]送丝速度采集模块，用于依据预设采集间隔持续采集送丝速度，获得一半周期序列中每一半周期的平均送丝速度；所述半周期序列依据机器人焊接时生成的摆动相位确定；
[0035]目标送丝速度获取模块，依据自预设起始周期序列数开始，预设周期数量对应周期内的各个半周期的平均送丝速度，计算得到第一方向上的第一目标送丝速度和第二方向上的第二目标送丝速度；其中，焊枪在两相邻示教点的连线的法平面上的投影为所述第二方向，所述法平面上与所述第二方向垂直的方向为所述第一方向；每一周期包含一正半周期和一负半周期；
[0036]偏移矢量获取模块，用于依据当前周期内的每一半周期的平均送丝速度、所述第一目标送丝速度以及所述第二目标送丝速度，分别获得焊丝在第一方向上的第一偏移矢量和在第二方向上的第二偏移矢量；
[0037]偏移调整模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接机器人电弧传感控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S110，依据预设采集间隔持续采集送丝速度，获得一半周期序列中每一半周期的平均送丝速度；所述半周期序列依据机器人焊接时生成的摆动相位确定；S120，依据自预设起始周期序列数开始，预设周期数量对应周期内的各个半周期的平均送丝速度，计算得到第一方向上的第一目标送丝速度和第二方向上的第二目标送丝速度；其中，所述第二方向为焊枪在两相邻示教点的连线的法平面上的投影方向，所述第一方向为所述法平面上与所述第二方向垂直的方向；每一周期包含一正半周期和一负半周期；S130，依据当前周期内的每一半周期的平均送丝速度、所述第一目标送丝速度以及所述第二目标送丝速度，分别获得焊丝在第一方向上的第一偏移矢量和在第二方向上的第二偏移矢量；以及S140，依据所述第一偏移矢量和第二偏移矢量，得到合成偏移矢量，控制机器人对焊丝由当前位置朝所述合成偏移矢量所在的方向移动所述合成偏移矢量对应的值。2.如权利要求1所述的焊接机器人电弧传感控制方法，其特征在于，所述半周期序列包括正半周期序列和负半周期序列；所述步骤S120包括：依据自预设起始周期序列数开始，预设周期数量对应周期内的正半周期序列中各个半周期的平均送丝速度，计算得到第一方向上的第一目标送丝速度；依据自预设起始周期序列数开始，预设周期数量对应周期内的负半周期序列中各个半周期的平均送丝速度，计算得到第二方向上的第二目标送丝速度。3.如权利要求1所述的焊接机器人电弧传感控制方法，其特征在于，所述步骤S110包括：获取焊接起始时间至当前周期的所有周期中，每一正半周期的平均送丝速度；获取焊接起始时间至当前周期的所有周期中，每一负半周期的平均送丝速度；所述步骤S130包括：依据所述每一正半周期的平均送丝速度、每一负半周期的平均送丝速度、所述第一目标送丝速度以及所述第二目标送丝速度，分别获得焊丝在第一方向上的第一偏移矢量和在第二方向上的第二偏移矢量。4.如权利要求2所述的焊接机器人电弧传感控制方法，其特征在于，所述第一目标送丝速度为自预设起始周期序列数开始，预设周期数量对应的所有周期中各个正半周期的平均送丝速度的平均值。5.如权利要求2所述的焊接机器人电弧传感控制方法，其特征在于，所述第二目标送丝速度为自预设起始周期序列数开始，预设周期数量对应的所有周期中各个负半周期的平均送丝速度的平均值。6.如权利要求3所述的焊接机器人电弧传感控制方法，其特征在于，所述第一偏移矢量通过以下公式计算得到：其中，H表示第一偏移矢量，K
11
表示第一方向上的第一预设权重，K
12
表示第一方向上的第二预设权重，V
2n
‑1表示当前周期内正半周期的平均送丝速度，n表示当前周期对...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴阳，王景磊，苏立虎，顾小辉，谷孝满，
申请(专利权)人：唐山松下产业机器有限公司，
类型：发明
国别省市：