[發明專利]一種不編程免示教智能焊接機器人

有效

• 申請號: 201710557613.9
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107199423B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 孫寶林;劉存宇;王媛;倪海峰;劉振濤
• 申請（專利權）人: 大連華銳重工數控設備有限公司;大連華銳重工集團股份有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B25J9/16;B25J11/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

1.一種不示教免編程智能焊接機器人，其特征在于包括：XYZ機架(1)、6關節機器人(2)、結構光傳感器(3)、焊槍(4)、智能焊接控制器(5)、人機界面手持終端(6)；

所述結構光傳感器(3)安裝在焊槍(4)上，所述焊槍(4)安裝在6關節機器人(2)上，所述6關節機器人(2)安裝在所述XYZ機架(1)上，所述智能焊接控制器(5)對XYZ機架(1)和6關節機器人(2)進行實時同步控制，所述人機界面手持終端(6)與智能焊接控制器(5)實時數據通信；

所述智能焊接控制器(5)包括主控單元(501)、XYZ運動控制處理單元(502)、6關節機器人控制處理單元(503)；所述主控單元(501)包括結構光傳感處理單元(504)、工藝庫單元(505)、運動代碼解析處理單元(506)、通訊及I/O處理單元(507)；

該機器人在工作前無需進行焊接路徑編程，無需路徑示教，直接檢測焊縫進行自動化焊接，該機器人的工作流程如下：

S1：定位焊接起始點和焊接姿態；在上述智能焊接機器人的絕對坐標系中手動定位工件的焊接起始點和焊接姿態，建立所述智能焊接機器人的絕對坐標系和工件坐標系之間的對應關系；

S2：定位焊接分段閾值節點；所述焊接分段閾值節點和焊接起始點之間有個相對位置差，所述位置差具有X、Y、Z、A、C五個維度，其中X、Y、Z三個維度描述焊槍(4)的空間位置，A、C兩個維度描述焊槍(4)的焊接姿態；

S3：試跟蹤并獲取多個焊接分段閾值節點存入FIFO內；

S4：返回起始點開始焊接；完成上述試跟蹤過程后，直接從焊接分段FIFO中按序取得一個焊接分段閾值節點解析成G代碼指揮機器人進行一條小線段的焊接；

S5：完成一個焊接分段的焊接并更新FIFO以及存儲焊接分段G代碼；完成分段焊接后結構光傳感器(3)檢測獲取下一個焊接分段閾值節點信息存入FIFO，并將上述焊接過的焊接分段閾值節點信息通過G代碼形式存儲至斷電保存的存儲器中；

S6：檢測無焊縫或者到達停止標志；

S7：判斷是否要進行多層多道焊接；按照存儲的焊接分段G代碼完全重復路徑的進行多層多道的焊接工作，在多層多道焊接過程中，結構光傳感器(3)拍攝焊縫坡口，通過智能焊接控制器(5)中的工藝庫單元(505)處理分析進行微調所需的焊接工藝。

2.根據權利要求1所述的一種不示教免編程智能焊接機器人，其特征還在于：所述智能焊接控制器(5)控制過程如下：結構光傳感處理單元(504)處理跟蹤的焊縫坡口信息以G代碼形式存儲成焊接分段運動代碼，工藝庫單元(505)將運動代碼復合工藝信息，主控單元(501)通過運動代碼解析處理單元(506)將G代碼分解成分時插補線段數據，所述的分時可以按照工藝需求狀況設定微小的時間段；

主控單元(501)通過通訊及I/O處理單元(507)同時向XYZ運動控制處理單元(502)和6關節機器人控制處理單元(503)發送上述的分時插補線段數據，實現XYZ機架(1)和6關節機器人(2)的同步協調運動。