[發明專利]焊接機器人編程裝置和焊接機器人的編程方法

有效

• 申請號: 201811047191.1
• 申請日: 2018-09-09
• 公開（公告）號: CN109483096B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 后平寬之
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰;汪海屏

1.一種焊接機器人的編程裝置，其特征在于，包括：

模型獲取單元，用于獲取焊接機器人的三維模型和由所述焊接機器人的工具焊接的兩個工件的三維模型；

焊接線指定單元，用于基于兩個所述工件的三維模型指定焊接兩個所述工件的焊接線和該焊接線上的原點；

接收單元，用于接收操作；

目標角度設定單元，其計算被焊接于所述原點的兩個所述工件所形成的角度并將其作為投影在垂直于所述焊接線的表面上的角度，并且使用計算出的角度計算所述工具的目標角度，或者基于所述接收單元接收到的操作設定所述目標角度；

前進角度設定單元，用于基于所述接收單元接收到的操作設定所述工具的前進角度；

坐標系設定單元，用于設定虛擬坐標系和工具坐標系，其中，所述虛擬坐標系以所述原點為基準并且具有構成所述虛擬坐標系的三個軸，所述三個軸為基于所述焊接線而設定的第一軸、垂直于所述第一軸并且平行于被焊接的一個所述工件的表面的第二軸、分別垂直于所述第一軸和所述第二軸的第三軸，所述工具坐標系被設定于所述工具，并且所述坐標系設定單元將所述工具坐標系設定為根據所述目標角度使其圍繞所述虛擬坐標系的所述第一軸旋轉并根據所述前進角度使其圍繞所述虛擬坐標系的所述第三軸旋轉的坐標系；

姿勢設定單元，用于基于被設定的所述工具坐標系設定所述工具的焊接姿勢；以及

程序制作單元，其以被設定的所述工具坐標系為基準制作所述焊接機器人焊接兩個所述工件的動作程序。

2.根據權利要求1所述的焊接機器人的編程裝置，其特征在于，

還包括干擾檢測單元，所述干擾檢測單元在虛擬空間中使用所述焊接機器人的三維模型和兩個所述工件的三維模型，檢測在以設定的所述焊接姿勢對所述焊接線進行了焊接時的所述焊接機器人與兩個所述工件之間的干擾，

在檢測到所述干擾的情況下，所述姿勢設定單元使所述工具坐標系圍繞所述第一軸、所述第二軸以及所述第三軸中的至少一個軸的軸線旋轉，從而設定消除所述干擾的新的所述焊接姿勢。

3.根據權利要求2所述的焊接機器人的編程裝置，其特征在于，

所述模型獲取單元獲取所述焊接機器人或被設置于所述工件周圍的外圍設備的三維模型，

所述干擾檢測單元在虛擬空間中使用所述外圍設備的三維模型，檢測在以設定的所述焊接姿勢對所述焊接線進行了焊接時的所述焊接機器人、兩個所述工件以及所述外圍設備之間的所述干擾。

4.根據權利要求2所述的焊接機器人的編程裝置，其特征在于，

在檢測到所述干擾的情況下，所述姿勢設定單元使所述工具圍繞所述第二軸的軸旋轉并判定能否消除所述干擾，在能夠消除所述干擾的情況下設定圍繞所述第二軸的軸線旋轉的新的所述焊接姿勢，在不能消除所述干擾的情況下設定不僅圍繞所述第二軸并且還圍繞所述第一軸和/或所述第三軸的軸線旋轉的新的所述焊接姿勢。

5.根據權利要求3所述的焊接機器人的編程裝置，其特征在于，

在檢測到所述干擾的情況下，所述姿勢設定單元使所述工具圍繞所述第二軸的軸旋轉并判定能否消除所述干擾，在能夠消除所述干擾的情況下設定圍繞所述第二軸的軸線旋轉的新的所述焊接姿勢，在不能消除所述干擾的情況下設定不僅圍繞所述第二軸并且還圍繞所述第一軸和/或所述第三軸的軸線旋轉的新的所述焊接姿勢。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的焊接機器人的編程裝置，其特征在于，

還包括能否到達判定單元，所述能否到達判定單元在虛擬空間中使用所述焊接機器人的三維模型和兩個所述工件的三維模型，判定所述工具能否以設定的所述焊接姿勢從所述焊接線的起點到達終點，

當判定為不可能到達時，所述姿勢設定單元將所述焊接線上不可能到達的部分的所述焊接姿勢設定為能夠實現所述到達的新的所述焊接姿勢。