一种非示教方式确定焊接焊缝的工作角和前进角的方法技术

焊枪工作角与前进角对熔池形状，熔宽、熔深和焊缝成型都有影响。在使用焊接机器人示教过程中，需要操作人员近距离观察焊枪与焊件的角度。然而由于过于接近机器人进行示教，操作人员视线受限，在对焊枪角度进行微调时不能时刻注意机器人的走向，存在人员伤亡的风险。本发明专利技术公开一种非示教方式确定焊接焊缝的工作角和前进角的方法，根据系统下发指定焊接工作角与前进角，可精确保证焊接所需焊接姿态，保证焊接质量的同时减小示教风险。本发明专利技术控制方法通过程序实现，可广泛应用于机器人焊接工艺技术领域。技术领域。技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种非示教方式确定焊接焊缝的工作角和前进角的方法


[0001]本专利技术属于焊接工艺
，特别设计一种非示教方式确定焊接焊缝的工作角和前进角的方法。

技术介绍

[0002]焊枪工作角与前进角对熔池形状，熔宽、熔深和焊缝成型都有影响。后夹角小，焊道窄而高；后夹角大，焊缝平滑、低。然而在使用焊接机器人焊接过程中，为保证焊缝质量，需要操作人员依据自身经验调整焊枪角度。这不仅需要操作人员具有一定的焊接工艺知识与焊接经验，还需要近距离观察焊枪与焊件的角度。然而由于过于接近机器人进行示教，操作人员视线受限，在对焊枪角度进行微调时不能时刻注意机器人的走向，存在人员伤亡的风险。

技术实现思路

[0003]针对操作人员接近机器人示教操作，在对焊枪角度进行微调时不能时刻注意机器人的走向，存在人员伤亡的风险的问题，本专利技术公开一种非示教方式确定焊接焊缝的工作角和前进角的方法，首先通过示教焊缝所在平面上的任意三点；其次，根据三个示教点空间坐标标定工件平面；最后，获取焊缝焊接的前进向量和确定的工件平面计算焊枪的工作角和前进角；工作角和前进角是通过上位机输入的方式，进而取代复杂的人工示教方式，避免操作员在近距离示教时的伤亡事件发生。
[0004]为实现上述目标，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0005]步骤1：焊缝所在平面上任意示教三个不在同一条直线的点P1、P2和P3；
[0006]步骤2：根据三个示教点空间坐标标定工件平面plane；
[0007]步骤3：获取焊缝焊接的前进向量和确定的工件平面计算的焊枪工作角α和前进角β，并将上述两个角度下发到机器人系统中。
[0008]所述步骤1中焊缝所在平面上任意示教三个不在同一条直线的点P1、P2和P3，至少包括以下2种情况：
[0009](1)示教的三个点P1、P2和P3中至少有一个点位于焊缝上；
[0010](2)示教的三个点P1、P2和P3都位于焊缝外。
[0011]本专利技术的特点和有益效果在于：
[0012]1、根据系统下发指定焊接工作角与前进角，可精确保证焊接所需焊接姿态，保证焊接质量；
[0013]2、根据简单的示教三点，标定工件平面，减小示教风险。
[0014]本专利技术控制方法通过程序实现，可应用于目前各种焊接机器人，焊接专机等自动化焊接控制系统中，应用方便简单。
附图说明
[0015]图1是非示教方式确定焊接焊缝的工作角和前进角的方法流程图；
[0016]图2是焊接工作角和前进角空间示意图，图中α表示焊接前进角，图中β表示焊接工作角；
[0017]图3是焊缝类型为直线时，有一个示教点在焊缝的情况示意图，图中P1，P2和P3表示三个示教点；
[0018]图4是焊缝类型为直线时，有二个示教点在焊缝的情况示意图，图中P1，P2和P3表示三个示教点；
[0019]图5是焊缝类型为折线时，有一个示教点在焊缝的情况示意图，图中P1，P2和P3表示三个示教点；
[0020]图6是焊缝类型为折线时，有两个示教点在焊缝的情况示意图，图中P1，P2和P3表示三个示教点；
[0021]图7是焊缝类型为折线时，有三个示教点在焊缝的情况示意图，图中P1，P2和P3表示三个示教点；
[0022]图8是焊缝类型为曲线时，有一个示教点在焊缝的情况示意图，图中P1，P2和P3表示三个示教点；
[0023]图9是焊缝类型为曲线时，有两个示教点在焊缝的情况示意图，图中P1，P2和P3表示三个示教点；
[0024]图10是焊缝类型为曲线时，有三个示教点在焊缝的情况示意图，图中P1，P2和P3表示三个示教点；
[0025]图11是焊缝类型为直线时，没有示教点在焊缝的情况示意图，图中P1，P2和P3表示三个示教点；
[0026]图12是焊缝类型为折线时，没有示教点在焊缝的情况示意图，图中P1，P2和P3表示三个示教点；
[0027]图13是焊缝类型为曲线时，没有示教点在焊缝的情况示意图，图中P1，P2和P3表示三个示教点；
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。
[0029]所述的一种非示教方式确定焊接焊缝的工作角和前进角的方法的流程图如图1所示。非示教方式确定焊接焊缝的工作角和前进角的方法至少包括以下步骤：
[0030]步骤1：焊缝所在平面上任意示教三个不在同一条直线的点P1、P2和P3；
[0031]步骤2：根据三个示教点空间坐标标定工件平面plane；
[0032]步骤3：获取焊缝焊接的前进向量和确定的工件平面计算的焊枪工作角α和前进角β，并将上述两个角度下发到机器人系统中。
[0033]实施例一
[0034]当焊缝类型为直线时：
[0035]步骤1：焊缝所在平面上任意示教三个不在同一条直线的点P1、P2和P3，若没有示教点再焊缝时如图11所示，若有一个示教点在焊缝时如图3所示，若有两个示教点在焊缝时
如图4所示；
[0036]步骤2：根据三个示教点空间坐标标定工件平面plane；
[0037]步骤3：获取焊缝焊接的前进向量和确定的工件平面计算的焊枪工作角α和前进角β，并将上述两个角度下发到机器人系统中。
[0038]实施例二
[0039]当焊缝类型为折线时：
[0040]步骤1：焊缝所在平面上任意示教三个不在同一条直线的点P1、P2和P3，若没有示教点再焊缝时如图12所示，若有一个示教点在焊缝时如图5所示，若有两个示教点在焊缝时如图6所示，若有两个示教点在焊缝时如图7所示；
[0041]步骤2：根据三个示教点空间坐标标定工件平面plane；
[0042]步骤3：获取焊缝焊接的前进向量和确定的工件平面计算的焊枪工作角α和前进角β，并将上述两个角度下发到机器人系统中。
[0043]实施例三
[0044]当焊缝类型为曲线时：
[0045]步骤1：焊缝所在平面上任意示教三个不在同一条直线的点P1、P2和P3，若没有示教点再焊缝时，如图13所示，若有一个示教点在焊缝时如图8所示，若有两个示教点在焊缝时如图9所示，若有两个示教点在焊缝时如图10所示；
[0046]步骤2：根据三个示教点空间坐标标定工件平面plane；
[0047]步骤3：获取焊缝焊接的前进向量和确定的工件平面计算的焊枪工作角α和前进角β，并将上述两个角度下发到机器人系统中。
[0048]最后说明的是本专利技术的一种非示教方式确定焊接焊缝的工作角和前进角的方法不局限于上述实施例，还可以做出各种修改、变换和变形。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。凡是依据本专利技术的技术方案进行修改、修饰或等同变化，而不脱离本专利技术技术方案的思想和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非示教方式确定焊接焊缝的工作角和前进角的方法，其特征在于，首先通过示教焊缝所在平面上的任意三点；其次，根据三个示教点空间坐标标定工件平面；最后，获取焊缝焊接的前进向量和确定的工件平面计算焊枪的工作角和前进角；工作角和前进角是通过上位机输入的方式，进而取代复杂的人工示教方式，避免操作员在近距离示教时的伤亡事件发生；所述一种非示教方式确定焊接焊缝的工作角和前进角的方法至少包括以下3个步骤：步骤1：焊缝所在平面上任意示教三个不在同一条直线的点P1、P2和P3；...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓火生，戴建树，潘海鸿，
申请(专利权)人：广西安博特智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：