[實用新型]一種改進粒子群算法的多臺焊接機器人協同控制系統

有效

• 申請號: 201520582311.3
• 申請日: 2015-08-05
• 公開（公告）號: CN204934904U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 蒙飚;歐全梅;蔣文勝;楊紀壽;林火生;吳星;王斌武;凌勛
• 申請（專利權）人: 柳州職業技術學院
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙) 45113
• 代理人: 梁春芬

技術領域

本實用新型涉及機器人自動焊接控制技術領域，特別涉及一種用于協同多臺焊接機器人焊接工作順序和焊接路徑規劃控制的協同控制系統。

背景技術

在自動焊接生產線中由單臺焊接機器人直接完成焊接工作時，較容易控制焊接機器人的工作順序和焊接路徑，但在工件長度較大，且需要焊接的焊縫較多的生產線中，僅使用單臺焊接機器人進行焊接，工作效率低，不能體現自動化生產的高效性。如在車廂板焊接生產線中，車廂板是在一大鋼板上再加焊上很多肋形成的，要求工件各部分的形位公差小于±0.5mm，工件裝配好后對接焊縫間隙不超過焊絲的半徑，工件裝配好后角接焊縫間隙不超過焊絲的直徑，工件一致性好，焊縫形位偏差小于1mm，車廂板需要雙面焊接，對焊接質量要求較高，工件尺寸大，采用人工焊接或單臺焊接機器人焊接，工作效率都比較低，生產成本高，已不適應現有企業的發展需求。采用多臺焊接機器人同時焊接，通常采用人工輸入焊點數據以及人工規劃機器人焊接路徑，采用這種方法無法實現焊接路徑的最優化，也無法實現多臺機器人焊接聯動的效率最優化。因此有必要實用新型一種可協同控制多臺焊接機器人同時焊接并能夠達到焊接路徑及效率最優化的協同控制系統。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種改進粒子群算法的多臺焊接機器人協同控制系統，能夠控制單臺機器人與多臺機器人協同工作，實現單臺機器人的焊接路徑最優化和多臺機器人協同焊接工作的任務效率最優化的效果。

本實用新型為實現上述目的采用的技術方案是：一種改進粒子群算法的多臺焊接機器人協同控制系統，包括安裝有協同控制軟件的PC機及多臺焊接機器人，每一臺焊接機器人包括用于焊接的機械手及驅動控制機械手工作的機器人控制柜，機械手上設置有用于感應機械手位置的機械手傳感器，所述PC機的輸出端分別通過以太網與每一臺焊接機器人的機器人控制柜連接，每一臺焊接機器人的機械手傳感器通過信號電纜與其對應的機器人控制柜連接，每一臺焊接機器人的機械手傳感器還通過以太網與PC機的輸入端連接。

本實用新型改進粒子群算法的多臺焊接機器人協同控制系統具有如下有益效果：

1、本實用新型協同控制系統中機械手傳感器一方面直接通過以太網網線將信號傳回給PC機，另一方面又通過信號電纜將信號傳輸回到機器人控制柜的控制器，由控制器的PLC控制單元處理并再通過網線回傳至PC機，PC機的協同控制軟件得到機械手傳感器的反饋信號，再根據反饋信息由協同控制軟件的控制算法實時調整控制策略和控制參數，然后繼續把新的控制命令傳輸給機器人控制柜的控制器，機器人控制柜的控制器再控制機械手工作，實現對機械手的持續控制和調整，該控制方式構成了雙閉環反饋控制系統，以最終實現對多臺焊接機器人機械手的協同和精確控制；

2、多臺焊接機器人采用協同控制系統，極大提高了焊接效率，以運用在一條車廂板的焊接生產線為例，可使得整條自動焊接生產線能夠形成年產能2萬塊專用車車廂板的生產任務，比原來的年產能提高了2倍多，而且人力減少9倍，極大降到了勞動強度、人力成本和管理成本。

下面結合附圖和實施例對本實用新型改進粒子群算法的多臺焊接機器人協同控制系統作進一步的說明。

附圖說明

圖1是本實用新型改進粒子群算法的多臺焊接機器人協同控制系統的結構框圖；

圖2是本實用新型改進粒子群算法的多臺焊接機器人協同控制系統的控制流程圖；

圖3是本實用新型改進粒子群算法的多臺焊接機器人協同控制系統中用改進粒子群算法計算單臺機械手最優焊接路徑的流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型改進粒子群算法的多臺焊接機器人協同控制系統（簡稱“協同控制系統”），包括安裝有協同控制軟件的PC機及多臺焊接機器人，PC機是臺式計算機，每一臺焊接機器人包括用于焊接的機械手及驅動控制機械手工作的機器人控制柜，機械手上設置有用于感應機械手位置的機械手傳感器。所述PC機的輸出端分別通過以太網與每一臺焊接機器人的機器人控制柜連接，PC機可以通過PC機本身的以太網Ethernet卡，也可以另外安裝工控板卡，由以太網Ethernet卡接出網線，由網線連接到每臺焊接機器人的機器人控制柜中的控制器，每一臺焊接機器人的機械手傳感器通過信號電纜與其對應的機器人控制柜連接，每一臺焊接機器人的機械手傳感器還通過以太網與PC機的輸入端連接。