一种多台焊接机器人协同控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及焊接机器人技术领域，具体是一种多台焊接机器人协同控制系统及方法，本发明专利技术通过防碰撞组件测量各个焊接机器人本体之间的间距，并将信息传输至防碰撞模块中，防碰撞模块进行统一处理，得到各个焊接机器人本体之间的间距信息，如相邻的两个焊接机器人本体之间间距小于安全距离，则向指令编辑模块发送信号，指令编辑模块收到信号后向机器人控制模块发送分离指令，机器人控制模块控制距离较近的两个焊接机器人相互远离，对焊接机器人本体进行保护，从而在兼顾多台焊接机器人协同作业的同时对多台焊接机器人进行保护，避免相邻的焊接机器人相互妨碍导致焊接机器人损坏或焊接成品合格率下降。成品合格率下降。成品合格率下降。

【技术实现步骤摘要】
一种多台焊接机器人协同控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及焊接机器人
，具体是一种多台焊接机器人协同控制系统及方法。

技术介绍

[0002]在现有技术中，通过多关节自由度的机械臂完成自动焊接在大型设备的加工过程中已经非常的常见，具体用焊接机器人焊接时，是把工件放在变位机上，由焊接机器人的机械臂带动焊枪，变位机配合机械臂运动，最终完成焊接。
[0003]现有的焊接机器人虽然设置有机器视觉系统，从而对焊接件的焊缝进行定位和追踪，但现有的焊接机器人大多是单独作业，当需要对大型工件进行焊接时，特别是对连续的长直焊缝或不连续的长直焊缝进行焊接时，需要多个焊接机器人进行协同作业，虽然可以通过相应的程序进行一定的控制，但协同效果不好，多个焊接机器人在进行相互协同作业时，易在对相近的焊缝位置焊接时出现交错，易使得相邻的两个或多个焊接机器人出现相互妨碍的状况，严重的会导致焊接机器人损坏或焊接成品合格率下降。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种多台焊接机器人协同控制系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种多台焊接机器人协同控制系统，包括多个滑动架设在地轨上的焊接机器人本体，焊接机器人本体上安装有用于定位和追踪焊缝的机器视觉组件，地轨一侧安装有与焊接机器人本体电性连接的控制柜，地轨上滑动安装有用于驱动焊接机器人本体移动的立柱悬臂，控制柜内安装有控制系统，控制系统包括焊轨编辑模块、指令编辑模块、防碰撞模块以及机器人控制模块，焊轨编辑模块用于将机器视觉组件捕捉的焊缝信息进行处理、编辑，机器人控制模块用于控制焊接机器人本体的启闭作业，指令编辑模块用于将控制模块发出的控制指令进行处理编辑，指令编辑模块与焊轨编辑模块相适配，指令编辑模块与机器人控制模块以及多个焊接机器人本体均电性连接，焊接机器人本体上安装有防碰撞组件，防碰撞组件与防碰撞模块相适配。
[0006]优选的，防碰撞组件包括激光测距传感器，激光测距传感器设置有多个并分别与多个焊接机器人本体一一对应，激光测距传感器与焊接机器人本体可拆卸固定，防碰撞模块包括信号接收单元、综合距离处理单元以及强制指令发出单元，激光测距传感器与信号接收单元电性连接，综合距离处理单元用于处理多个激光测距传感器发出的测距电信号，强制指令发出单元与综合距离处理单元以及指令编辑模块均电性连接。
[0007]优选的，指令编辑模块包括上层指令编辑单元和下层指令编辑单元，上层指令编辑单元与强制指令发出单元和机器人控制模块均电性连接，下层指令编辑单元与上层指令编辑单元以及焊接机器人本体均电性连接。
[0008]优选的，机器人控制模块包括作业控制单元和视觉控制单元，作业控制单元与视
觉控制单元分别与焊接机器人本体以及机器视觉组件相适配，作业控制单元与上层指令编辑单元电性连接，视觉控制单元与下层指令编辑单元电性连接。
[0009]优选的，焊轨编辑模块包括焊缝信息接收单元、预设焊轨信息存储单元以及焊轨计算处理单元，焊缝信息接收单元与机器视觉组件电性连接，预设焊轨信息存储单元与控制系统的输入模块相适配，焊轨计算处理单元与焊缝信息接收单元以及预设焊轨信息存储单元均适配，焊轨计算处理单元与上层指令编辑单元相适配。
[0010]优选的，上层指令编辑单元包括指令分编芯片、焊接控制指令节点和保护控制节点，指令分编芯片与作业控制单元相适配，焊接指令节点与指令分编芯片以及焊接机器人本体均电性连接，保护控制节点与强制指令发出单元电性连接，下层指令编辑单元包括视觉控制节点和运动控制节点，运动控制节点与立柱悬臂相适配，视觉控制节点与机器视觉组件相适配，上层指令编辑单元的指令优先级高于下层指令编辑单元的指令优先级。
[0011]优选的，机器视觉组件由多个激光焊缝跟踪器组成，多个激光焊缝跟踪器分别与多个焊接机器人本体一一对应，激光焊缝跟踪器与焊接机器人本体一侧下端固定。
[0012]一种多台焊接机器人协同控制方法，适用于上述多台焊接机器人协同控制系统，包括以下步骤：
[0013]S1、通过机器人视觉组件捕捉待焊接工件的焊缝信息，并将焊缝信息传输至焊轨编辑模块；
[0014]S2、通过焊轨编辑模块对焊缝信息进行处理得到与焊缝相适配的焊轨信息，并将该焊轨信息级进行分割编号，使得焊轨信息分割成多个连续或不连续的焊轨信息，并与相应的焊接机器人本体编号对应，将分割完成的焊轨信息传输至指令编辑模块；
[0015]S3、通过指令编辑模块对焊接指令进行编辑，将相应的指令发送至机器人控制模块上，机器人控制模块控制多个焊接机器人本体完成各自的焊接指令，从而完成整体的焊接工作，完成多台焊接机器人的协同作业；
[0016]S4、在进行S3的同时，通过防碰撞组件测量各个焊接机器人本体之间的间距，并将信息传输至防碰撞模块中，防碰撞模块进行统一处理，得到各个焊接机器人本体之间的间距信息，如相邻的两个焊接机器人本体之间间距小于安全距离，则向指令编辑模块发送信号；
[0017]S5、指令编辑模块收到信号后向机器人控制模块发送分离指令，机器人控制模块控制距离较近的两个焊接机器人相互远离，对焊接机器人本体进行保护。
[0018]优选的，S2中主要包括：
[0019]S21、工作人员首先将预设的焊轨信息P通过控制系统的输入模块输入至预设焊轨信息存储单元中；
[0020]S22、通过焊缝信息接收单元接收各个激光焊缝跟踪器获取的焊缝信息L；
[0021]S23、通过焊轨计算处理单元将焊缝信息L与焊轨信息P进行对比计算处理，得到与焊缝信息L适配的焊轨信息M；
[0022]S24，通过焊轨计算处理单元进一步将焊轨信息M分割为焊轨信息M1、焊轨信息M2、焊轨信息M3
……
焊轨信息Mn，并将焊轨信息M1、焊轨信息M2、焊轨信息M3
……
焊轨信息Mn与相应的焊接机器人本体编号一一对应，将焊轨信息M1、焊轨信息M2、焊轨信息M3
……
焊轨信息Mn发送至指令编辑模块的上层指令编辑单元中。
[0023]优选的，S3中主要包括：
[0024]S31、通过上层指令编辑单元对机器人控制模块的作业控制单元发送相应的作业指令；
[0025]S32、作业控制单元控制相应的焊接机器人本体进行相应的焊接作业，完成多台焊接机器人本体的协同焊接作业。
[0026]本专利技术通过改进在此提供一种多台焊接机器人协同控制系统及方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
[0027]一、本专利技术通过防碰撞组件测量各个焊接机器人本体之间的间距，并将信息传输至防碰撞模块中，防碰撞模块进行统一处理，得到各个焊接机器人本体之间的间距信息，如相邻的两个焊接机器人本体之间间距小于安全距离，则向指令编辑模块发送信号，指令编辑模块收到信号后向机器人控制模块发送分离指令，机器人控制模块控制距离较近的两个焊接机器人相互远离，对焊接机器人本体进行保护，从而在兼顾多台焊接机器人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多台焊接机器人协同控制系统，包括多个滑动架设在地轨(1)上的焊接机器人本体(3)，所述焊接机器人本体(3)上安装有用于定位和追踪焊缝的机器视觉组件，所述地轨(1)一侧安装有与焊接机器人本体(3)电性连接的控制柜(7)，所述地轨(1)上滑动安装有用于驱动焊接机器人本体(3)移动的立柱悬臂(2)，其特征在于：所述控制柜(7)内安装有控制系统，所述控制系统包括焊轨编辑模块、指令编辑模块、防碰撞模块以及机器人控制模块，所述焊轨编辑模块用于将机器视觉组件捕捉的焊缝信息进行处理、编辑，所述机器人控制模块用于控制焊接机器人本体(3)的启闭作业，所述指令编辑模块用于将控制模块发出的控制指令进行处理编辑，所述指令编辑模块与焊轨编辑模块相适配，所述指令编辑模块与机器人控制模块以及多个焊接机器人本体(3)均电性连接，所述焊接机器人本体(3)上安装有防碰撞组件，所述防碰撞组件与防碰撞模块相适配。2.根据权利要求1所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于：所述防碰撞组件包括激光测距传感器(8)，所述激光测距传感器(8)设置有多个并分别与多个焊接机器人本体(3)一一对应，所述激光测距传感器(8)与焊接机器人本体(3)可拆卸固定，所述防碰撞模块包括信号接收单元、综合距离处理单元以及强制指令发出单元，所述激光测距传感器(8)与信号接收单元电性连接，所述综合距离处理单元用于处理多个所述激光测距传感器(8)发出的测距电信号，所述强制指令发出单元与综合距离处理单元以及指令编辑模块均电性连接。3.根据权利要求2所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于：所述指令编辑模块包括上层指令编辑单元和下层指令编辑单元，所述上层指令编辑单元与强制指令发出单元和机器人控制模块均电性连接，所述下层指令编辑单元与上层指令编辑单元以及焊接机器人本体(3)均电性连接。4.根据权利要求3所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于：所述机器人控制模块包括作业控制单元和视觉控制单元，所述作业控制单元与视觉控制单元分别与焊接机器人本体(3)以及机器视觉组件相适配，所述作业控制单元与上层指令编辑单元电性连接，所述视觉控制单元与下层指令编辑单元电性连接。5.根据权利要求4所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于：所述焊轨编辑模块包括焊缝信息接收单元、预设焊轨信息存储单元以及焊轨计算处理单元，所述焊缝信息接收单元与机器视觉组件电性连接，所述预设焊轨信息存储单元与控制系统的输入模块相适配，所述焊轨计算处理单元与焊缝信息接收单元以及预设焊轨信息存储单元均适配，所述焊轨计算处理单元与上层指令编辑单元相适配。6.根据权利要求5所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于：所述上层指令编辑单元包括指令分编芯片、焊接控制指令节点和保护控制节点，所述指令分编芯片与作业控制单元相适配，所述焊接指令节点与指令分编芯片以及焊接机器人本体(3)均电性连接，所述保护控制节点与强制指令发出单元电性连接，所述下层指令编辑单元包括视觉控制节点和运动控制节点，所述运动控制节点与立柱悬臂(2)相适配，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：于灿其，
申请(专利权)人：南京皓威机械有限公司，
类型：发明
国别省市：