[發明專利]機器人焊接V型工件焊接起點的控制方法

有效

• 申請號: 201210004701.3
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102554407A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王海俊;馬旭東;陳興云;溫龍勝;劉藝
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B23K9/095
• 分類號: B23K9/095;B23K9/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 奚幼堅

1.一種機器人焊接V型工件焊接起點的控制方法，其特征在于：機器人手臂中的焊槍通過機器人在導軌上的運動，對置于變位機上的待焊接初始工件進行接觸，尋找出初始工件焊縫的起始點并完成對初始工件的焊接，對后續的工件焊接時，依據初始工件焊縫的起始點通過糾偏控制算法得到后續工件位置的偏差量，用偏差量進行修正，找到后續工件的焊縫起始點，完成對新工件的焊接；包括以下步驟：

(1)手動操作機器人終端示教器，在空間規劃路徑下沿x、y、z軸方向下分別示教兩個點，記為起始點和輔助點，記錄這兩個示教點并計算，分別建立x方向、y方向、z方向相互垂直的三條搜尋向量：

即x方向搜尋點[X₀(x₀，y₀，z₀)，X₁(x₁，y₁，z₁)]、y方向搜尋點[Y₀(x₀′，y₀′，z₀′)，Y₁(x₁′，y₁′，z₁′)]、z方向搜尋點[Z₀(x₀″，y₀″，z₀″)，Z₁(x₁″，y₁″，z₁″)]，其中X₀為X方向的起始點，X₁為X方向的輔助點，同樣，Y₀、Y₁與Z₀、Z₁分別為Y方向與Z方向的起始點和輔助點；

根據x、y、z方向的起始點和輔助點建立方向向量，分別為三條向量，并予以保存；

(2)焊槍頭分別沿著三條向量方向前進，在觸碰到初始焊接V型工件上的三個相互垂直的平面F1、F2、F3后，觸碰得到三個點P_F1、P_F2、P_F3分別為F1、F2、F3平面上的點，并予以保存，焊槍接觸到工件時與外部硬件電路一起形成回路，并把這一閉合狀態反饋給機器人控制器，使得機器人停止運動并返回到示教得到的起始點位置；

(3)由平面點法式方程得到三個相互垂直的平面，并且初始焊縫起始點坐標值(x、y、z)分別落在對應的F1、F2、F3三個平面內，計算出F1、F2、F3三個平面的交點t_p0，為初始工件焊縫的起始點；

(4)在變位機上放置更換的后續焊接工件，調用(1)保存的數據，機器人沿著(2)中搜尋方向運動，與(2)中的初始工件相比，由于后續工件在變位機上的位置略有偏差，得到的焊接起點的位置也存在偏差；

(5)根據(4)中偏差的情況，使(4)中得到的位置偏差疊加到步驟(3)中的三平面交點工件焊縫的起始點t_p0上去，得到后續需要焊接的工件的實際焊接起點；

(6)再次更換工件進行焊接時，均以初始工件焊接起點t_p0為參照，即，對初始工件一次尋點，后續工件多次糾偏。