[發明專利]一種弧焊機器人空間復雜焊縫焊接路徑的士教方法

有效

• 申請號: 201310454758.8
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103495978A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 敬小軍;王遠榮;劉雁斌
• 申請（專利權）人: 成都四威高科技產業園有限公司
• 主分類號: B25J9/22
• 分類號: B25J9/22;B23K9/032
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑;詹永斌

技術領域

本發明涉及弧焊技術領域，具體涉及一種弧焊機器人空間復雜焊縫焊接路徑的士教方法。

背景技術

隨著先進制造技術的發展，焊接逐漸向自動化、柔性化和智能化的方向發展，機器人焊接被認為是焊接技術自動化水平的標志。機器人焊接的軌跡控制方式有士教再現、離線編程和自主編程三種，離線編程和自主編程由于相關傳感技術應用的限制目前還停留在實驗室研究階段，士教再現是工業生產中焊槍軌跡控制的主要方式。士教編程是由技術人員引導，控制機器人末端的位置與姿態，記錄機器人作業的程序點，然后插入所需的機器人命令來完成焊接程序的編制。由于機器人程序算法固化于機器人控制系統，如何引導機器人末端確定作業的程序點成為機器人焊接軌跡控制準確性和士教編程效率的關鍵。

對于空間復雜焊縫或多品種的產品對象，士教編程一方面需保證相同產品批量生產的士教程序點的重復精度，另一方面需要快速轉換，減少冗余過渡點的士教，提高士教編程效率。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種弧焊機器人空間復雜焊縫焊接路徑的士教方法，包含下列步驟:

S1：將待焊接件的復雜焊縫分割成直線焊縫和/或圓弧焊縫；?

S2：焊接空間點陣設置；

所述焊接空間點陣的點包括：起始點、各個焊縫對應的焊槍姿態點、各個焊縫的初始起弧點及初始收弧點；

S3:根據焊接空間點陣確定焊槍路徑并儲存到弧焊機器人；

具體為：以各個焊縫為單元編制弧焊機器人的焊接路徑控制程序，所述各個焊縫的焊接路徑為：起始點→焊槍姿態點→初始起弧點→焊縫路徑→初始收弧點→焊槍姿態點→起始點；

S4：配備弧焊系統的弧焊機器人根據存儲的焊接路徑依次對每個焊縫施焊。

所述起始點位于待焊接件幾何中心正上方。

所述各個焊縫的焊槍姿態點位于起始點的四周。

所述各個焊縫的初始起弧點和初始收弧點分別位于焊縫路徑兩端。

上述焊接空間點陣的點設置順序為：起始點→各個焊縫的焊槍姿態點→各個焊縫的初始起弧點、初始收弧點。

步驟S2中，所述焊接空間點陣的點還包括各個焊縫的精確起弧點、精確收弧點，所述精確位置起弧點、精確位置收弧點是根據步驟S2的工件裝配誤差在初始位置起弧點、初始收弧點基礎上進行調整而成，步驟S4中所述各個焊縫的焊接路徑為：起始點→焊槍姿態點→初始起弧點→精確起弧點→焊縫路徑→精確收弧點→初始收弧點→焊槍姿態點→起始點。所述焊接空間點陣的點設置順序為：起始點→各個焊縫的焊槍姿態點→各個焊縫的初始起弧點、初始收弧點→各個焊縫的精確起弧點、精確收弧點。

所述焊槍姿態點的設置使焊槍姿態與待焊焊縫所在平面垂直。

本發明的有益效果為：

1）預先設置空間焊接點陣，利用機器人的士教方式減小了復雜焊縫批量生產對復雜點姿態的士教，大大提高了士教速度。每個工件焊前均進行焊接位置點修正，每條焊縫的焊接路徑得到精確保證，從根本上避免了焊接路徑偏移帶來的不合格甚至報廢等問題；

2）機器人的士教方式一次性獲取空間位置點，通過一條焊接程序即可完成多條復雜焊縫的一次焊接，減少了單獨編程和程序重新調用等中間環節，提高了復雜結構的機器人焊接效率。

附圖說明

圖1為本發明焊接空間點陣設置流程圖。

圖2為運用對喇叭體結構適用本發明的焊接路徑示例。

具體實施方式

下面對本發明進行詳細說明。

本發明包含下列步驟:

S1：將待焊接件的復雜焊縫分割成直線焊縫或圓弧焊縫；?

S2：焊接空間點陣設置；

所述焊接空間點陣的點包括起始點、各個焊縫對應的焊槍姿態點、各個焊縫的初始起弧點及初始收弧點、各個焊縫的精確起弧點、精確收弧點，下面分別介紹。

1.起始點。本發明以S表示。所述起始點位于喇叭體小開口端幾何中心正上方。

2.焊槍姿態點。

所述焊槍姿態點P₁、P₂、…、P_n是根據焊縫數量n在起始點（S）附近四周設置的，每個焊縫對應一個焊槍姿態點，所述焊槍姿態點的設置以焊槍姿態與待焊焊縫所在平面垂直為準。

3.?各個焊縫的初始起弧點及初始收弧點。