[發(fā)明專利]一種工業(yè)機(jī)器人焊接程序轉(zhuǎn)換、復(fù)用方法及焊接平臺(tái)標(biāo)定裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810563057.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN108608413A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高裕強(qiáng);陳垂福
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建省舒華健康產(chǎn)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00;B25J9/16
• 代理公司: 廈門龍格專利事務(wù)所(普通合伙) 35207
• 代理人: 鄭曉荃

本發(fā)明提供一種工業(yè)機(jī)器人焊接平臺(tái)標(biāo)定裝置，其特征在于：包括上位機(jī)、機(jī)器人控制器、工業(yè)機(jī)器人、焊接平臺(tái)標(biāo)定裝置、焊接平臺(tái)；所述上位機(jī)與機(jī)器人控制器相連；所述機(jī)器人控制器與工業(yè)機(jī)器人相連；所述焊接平臺(tái)標(biāo)定裝置包括校準(zhǔn)定位裝置和平臺(tái)標(biāo)定裝置；所述焊接平臺(tái)與工業(yè)機(jī)器人的基座固連；所述校準(zhǔn)定位裝置固連在機(jī)器人末端；所述平臺(tái)標(biāo)定裝置與焊接平臺(tái)相連；所述焊接平臺(tái)具有限定工作臺(tái)面上工件的六個(gè)自由度的定位結(jié)構(gòu)。本發(fā)明以低成本并滿足實(shí)際使用的精度要求，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人焊接作業(yè)程序的相互轉(zhuǎn)換復(fù)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接領(lǐng)域，特別是小批量多種類產(chǎn)品的焊接程 序轉(zhuǎn)換復(fù)用方法及焊接平臺(tái)標(biāo)定裝置。

背景技術(shù)

目前在機(jī)器人焊接領(lǐng)域，由于零件加工精度及夾具制造成本考慮，機(jī)器人 離線編程技術(shù)仍未廣泛使用，仍采用人工示教方式對(duì)焊接機(jī)器人進(jìn)行編程。隨 著人們對(duì)個(gè)性化需求逐步提高，制造業(yè)將從過去大批量生產(chǎn)改為定制化小批量 生產(chǎn)。因此，在焊接生產(chǎn)作業(yè)中，越來越需要頻繁切換生產(chǎn)線。為了優(yōu)化生產(chǎn) 布局，必要時(shí)還需要變換生產(chǎn)位置，調(diào)整生產(chǎn)節(jié)拍。而傳統(tǒng)手工示教方式在不 同的焊接位置，需要對(duì)焊接焊道進(jìn)行重新示教，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且難以達(dá)到較滿意的 生產(chǎn)效率。將已經(jīng)編好的焊接程序進(jìn)行焊接平臺(tái)間的轉(zhuǎn)換，可以規(guī)避重復(fù)編程 時(shí)間，大大提高生產(chǎn)效率且能夠?qū)崿F(xiàn)焊接生產(chǎn)的靈活布局。

機(jī)器人焊接程序在不同焊接平臺(tái)的轉(zhuǎn)換方式一般采用：建立機(jī)器人坐標(biāo) 系、各個(gè)焊接平臺(tái)坐標(biāo)系；再標(biāo)定出不同焊接平臺(tái)坐標(biāo)系在機(jī)器人坐標(biāo)系中的 位置關(guān)系；在機(jī)器人坐標(biāo)系中計(jì)算各個(gè)焊接平臺(tái)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系T；將待轉(zhuǎn)換 程序中的位置信息通過焊接平臺(tái)間的轉(zhuǎn)換關(guān)系T轉(zhuǎn)換至目標(biāo)焊接平臺(tái)上，完成 程序轉(zhuǎn)換。

在焊接領(lǐng)域中，焊接機(jī)器人的工作空間一般達(dá)到數(shù)米，在機(jī)器人周圍布置 的多個(gè)焊接平臺(tái)間距也達(dá)到數(shù)米。傳統(tǒng)方法中，機(jī)器人程序轉(zhuǎn)換需要通過外部 設(shè)備，如三坐標(biāo)測量儀或激光跟蹤儀來標(biāo)定焊接平臺(tái)。同時(shí)機(jī)器人自身的絕對(duì) 定位精度隨使用年限增加也逐步降低，為了保證程序轉(zhuǎn)換精度要求，需要測量 出機(jī)器人TCP在各個(gè)焊接平臺(tái)處的絕對(duì)定位誤差，對(duì)誤差進(jìn)行修正提高轉(zhuǎn)換前后 的焊接軌跡位姿精度。這使得整體的測量費(fèi)用高且測量手法復(fù)雜，一般企業(yè)不 具備相關(guān)標(biāo)定檢測的能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種工業(yè)機(jī)器人焊接程序轉(zhuǎn)換、復(fù)用方法及焊接平臺(tái)標(biāo)定裝置， 其目的是避免使用昂貴的標(biāo)定測量設(shè)備且可直接消除機(jī)器人絕對(duì)定位誤差在焊 接平臺(tái)零點(diǎn)位置的影響，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人絕對(duì)定位誤差在焊接平臺(tái)零點(diǎn)處的截?cái)啵?以低成本并滿足實(shí)際使用的精度要求，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人焊接作業(yè)程序的相互轉(zhuǎn)換復(fù) 用。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種工業(yè)機(jī)器人焊接平臺(tái)標(biāo)定裝置，其特征在于：包括上位機(jī)、機(jī)器人控 制器、工業(yè)機(jī)器人、焊接平臺(tái)標(biāo)定裝置、焊接平臺(tái)；所述上位機(jī)與機(jī)器人控制 器相連；所述機(jī)器人控制器與工業(yè)機(jī)器人相連；所述焊接平臺(tái)標(biāo)定裝置包括校 準(zhǔn)定位裝置和平臺(tái)標(biāo)定裝置；所述焊接平臺(tái)與工業(yè)機(jī)器人的基座固連；所述校 準(zhǔn)定位裝置固連在機(jī)器人末端；所述平臺(tái)標(biāo)定裝置與焊接平臺(tái)相連；所述焊接 平臺(tái)具有限定工作臺(tái)面上工件的六個(gè)自由度的定位結(jié)構(gòu)。

所述平臺(tái)標(biāo)定裝置上至少有3個(gè)不在同一直線上的標(biāo)定點(diǎn)，標(biāo)定點(diǎn)固連或 鑲嵌在平臺(tái)標(biāo)定裝置上；所述平臺(tái)標(biāo)定裝置安裝在焊接平臺(tái)上。

所述焊接平臺(tái)采用“一面兩孔”定位方式；所述焊接平臺(tái)用于固定并定位 焊接夾具；所述焊接夾具有定位孔與焊接平臺(tái)定位孔相配合。

所述上位機(jī)包括機(jī)器人控制器通訊模塊、焊槍及焊接平臺(tái)信息記錄模塊、 焊接平臺(tái)坐標(biāo)系解算模塊和用戶界面；

所述機(jī)器人通訊模塊用于上位機(jī)與工業(yè)機(jī)器人建立通訊并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸， 包括讀寫機(jī)器人I/O狀態(tài)、讀寫內(nèi)部存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)、讀寫機(jī)器人程序文件等；

所述焊接平臺(tái)坐標(biāo)系解算模塊通過記錄各個(gè)焊接平臺(tái)上采集標(biāo)定點(diǎn)集數(shù) 據(jù)，計(jì)算并最優(yōu)估計(jì)出各焊接平臺(tái)的轉(zhuǎn)換關(guān)系；