[發明專利]基于曲面多層多道焊的機器人自動焊接的方法及系統

無效

• 申請號: 201210021363.4
• 申請日: 2012-01-31
• 公開（公告）號: CN102672306A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 程學剛;嚴萬春;杜望;周源;郁春華;朱偉
• 申請（專利權）人: 昆山工研院工業機器人研究所有限公司
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/095
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

1.一種基于曲面多層多道焊的機器人自動焊接的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

S1、從數據庫提取焊道的堆焊參數；

S2、根據所述堆焊參數提取并處理焊道特征曲線，以確定所需焊接的焊接路徑信息；

S3、根據所述焊接路徑信息計算焊槍的姿態信息；

S4、按照所述焊接路徑信息和焊槍的姿態信息自動生成機器人運行程序，并根據所述運行程序進行焊接操作。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1還包括對堆焊參數進行初始化，其中，所述堆焊參數包括焊道工藝參數以及模型特征參數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中“提取并處理焊道特征曲線”步驟具體為：

創建焊道的參考基準面；

創建焊道的焊接特征截面，并提取所述焊道特征曲線；

對焊道特征曲線進行裁剪以實現曲線的平滑；

生成過渡區焊道的軌跡。

4.根據權利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述焊接路徑信息包括各焊接點的位置、焊道順序以及焊道層數。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：

獲取當前焊接路徑上的離散點；

建立基于所述離散點的工具手坐標系；

計算各離散點位置上的焊槍的姿態信息，其中，所述姿態信息包括焊絲的起弧高度、焊絲與支撐面所成的角度。

6.一種基于曲面多層多道焊的機器人自動焊接的系統，其特征在于，該系統包括如下模塊：

堆焊參數獲取模塊、用于從數據庫提取焊道的堆焊參數；

焊道特征曲線提取與處理模塊、用于根據所述堆焊參數提取并處理焊道特征曲線，以確定所需焊接的焊接路徑信息；

姿態信息計算模塊、用于根據所述焊接路徑信息計算焊槍的姿態信息；

程序生成與執行模塊、按照所述焊接路徑信息和焊槍的姿態信息自動生成機器人運行程序，并根據所述運行程序進行焊接操作。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述堆焊參數獲取模塊還用于對堆焊參數進行初始化，其中，所述堆焊參數包括焊道工藝參數以及模型特征參數。

8.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述焊道特征曲線提取與處理模塊中“提取并處理焊道特征曲線”具體通過以下操作來實現：

創建焊道的參考基準面；

創建焊道的焊接特征截面，并提取所述焊道特征曲線；

對焊道特征曲線進行裁剪以實現曲線的平滑；

生成過渡區焊道的軌跡。

9.根據權利要求6或8所述的系統，其特征在于，所述焊接路徑信息包括各焊接點的位置、焊道順序以及焊道層數。

10.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述姿態信息計算模塊具體用于：

獲取當前焊接路徑上的離散點；

建立基于所述離散點的工具手坐標系；

計算各離散點位置上的焊槍的姿態信息，其中，所述姿態信息包括焊絲的起弧高度、焊絲與支撐面所成的角度。