[發(fā)明專利]一種機(jī)器人焊接自動(dòng)尋位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710145748.4
• 申請(qǐng)日: 2017-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN106826834B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫曉林;劉生;何杏興;王富林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京熊貓電子股份有限公司;南京熊貓電子裝備有限公司;南京熊貓儀器儀表有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種機(jī)器人焊接自動(dòng)尋位方法，本發(fā)明確定的尋位路徑包括多個(gè)直角拐點(diǎn)和平行于工件的長(zhǎng)或?qū)捤谥本€的尋位路段且不與單元格的任一邊界線重合；尋位路徑分為用于獲取工件單元格橫向信息的橫向?qū)の宦窂胶陀糜讷@取工件單元格縱向信息的縱向?qū)の宦窂剑瑱M向?qū)の宦窂胶涂v向?qū)の宦窂骄省癝形”或“2形”。本發(fā)明對(duì)于田字格型的工件，只需要簡(jiǎn)單設(shè)定工件坐標(biāo)系，工件長(zhǎng)度、寬度和單元格數(shù)等參數(shù)，控制器就可以自動(dòng)執(zhí)行焊接程序，無需繁瑣的示教，機(jī)器人準(zhǔn)備時(shí)間可以大大降低；每次視覺傳感器尋位到的點(diǎn)都是精確的，因此也可以降低對(duì)工件的裝配精度要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于自動(dòng)化焊接領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)器人焊接自動(dòng)尋位方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于焊接領(lǐng)域。機(jī)器人的動(dòng)作程序一般通過示教獲得，這種方法存在著復(fù)雜工件示教繁瑣和對(duì)工件的裝夾精度要求比較高的不足?，F(xiàn)有技術(shù)通常采用離線編程技術(shù)解決示教的繁瑣問題以及采用電弧跟蹤或觸摸傳感等方式降低對(duì)工件裝夾精度的要求，但是這些解決方法不完全適用田子型工件的焊接，在焊接田字形工件時(shí)，對(duì)機(jī)器人的示教需要花費(fèi)大量時(shí)間逐個(gè)網(wǎng)格對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教，在網(wǎng)格數(shù)量多時(shí)需進(jìn)行大量不必要的機(jī)械重復(fù)示教工作，不利于機(jī)器人的自動(dòng)化。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種只需進(jìn)行簡(jiǎn)單示教的機(jī)器人焊接自動(dòng)尋位方法。

技術(shù)方案：一種機(jī)器人焊接自動(dòng)尋位方法，包括如下步驟：

(1)建立工件坐標(biāo)系；

(2)將工件劃分為田字形，設(shè)置工件的長(zhǎng)L、寬W，以及長(zhǎng)、寬方向上的單元格數(shù)m、n和尋位高度z₁；

(3)確定尋位路徑，所述尋位路徑包括多個(gè)直角拐點(diǎn)和平行于工件的長(zhǎng)或?qū)捤谥本€的尋位路段且不與單元格的任一邊界線重合；尋位路徑分為用于獲取工件單元格橫向信息的橫向?qū)の宦窂胶陀糜讷@取工件單元格縱向信息的縱向?qū)の宦窂剑瑱M向?qū)の宦窂胶涂v向?qū)の宦窂骄省癝形”或“2形”；

(4)計(jì)算工件坐標(biāo)系下橫向?qū)の宦窂胶涂v向?qū)の宦窂街衅瘘c(diǎn)、終點(diǎn)以及各直角拐點(diǎn)的坐標(biāo)值，得出尋位路徑的坐標(biāo)軌跡；

(5)焊接機(jī)器人根據(jù)尋位路徑的軌跡坐標(biāo)分別進(jìn)行橫向?qū)の缓涂v向?qū)の?，記錄激光傳感器輸出信?hào)發(fā)生變化時(shí)機(jī)器人的坐標(biāo)即經(jīng)過的網(wǎng)格邊緣坐標(biāo)；

(6)根據(jù)步驟(5)中記錄的網(wǎng)格邊緣坐標(biāo)確定網(wǎng)格輪廓；

(7)根據(jù)網(wǎng)格輪廓進(jìn)行焊接路徑規(guī)劃，生成焊接準(zhǔn)備點(diǎn)和焊接規(guī)避點(diǎn)；

(8)按照步驟(7)中規(guī)劃的焊接路徑執(zhí)行焊接任務(wù)。

進(jìn)一步的，步驟(1)所述工件坐標(biāo)系以工件的下邊沿為橫坐標(biāo)x軸，工件的左邊沿為縱坐標(biāo)y軸，工件的左下拐角點(diǎn)為原點(diǎn)O，過O點(diǎn)且垂直于xOy平面的直線為z軸。

進(jìn)一步的，步驟(3)中所述橫向?qū)の宦窂桨ㄋ膫€(gè)直角拐點(diǎn)和三段平行于工件坐標(biāo)系中橫坐標(biāo)的尋位路段，其起點(diǎn)的縱坐標(biāo)在工件的第一行單元格所在的縱坐標(biāo)范圍內(nèi)，其終點(diǎn)的縱坐標(biāo)在工件的最后一行單元格所在的縱坐標(biāo)范圍內(nèi)；或者起點(diǎn)與終點(diǎn)調(diào)換；

所述縱向?qū)の宦窂桨ㄋ膫€(gè)直角拐點(diǎn)和三段平行于工件坐標(biāo)系中縱坐標(biāo)的尋位路段，其起點(diǎn)的橫坐標(biāo)在工件的最后一列單元格所在的橫坐標(biāo)范圍內(nèi)，其終點(diǎn)的橫坐標(biāo)在工件的第一列單元格所在的橫坐標(biāo)范圍內(nèi)；或者起點(diǎn)與終點(diǎn)調(diào)換。

進(jìn)一步的，步驟(4)中所述橫向?qū)の宦窂降钠瘘c(diǎn)為P1，四個(gè)直角拐點(diǎn)依次為P2、P3、P4、P5，終點(diǎn)為P6；縱向?qū)の宦窂降钠瘘c(diǎn)為P7，四個(gè)直角拐點(diǎn)依次為P8、P9、P10、P11，終點(diǎn)為P12；在步驟(1)中建立的工件坐標(biāo)系下各點(diǎn)的坐標(biāo)分別為：