[實用新型]通過電弧電壓調(diào)高系統(tǒng)調(diào)整焊接高度的機器人

有效

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• 申請日: 2020-05-25
• 公開（公告）號: CN212577758U
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設計）人: 韓沛文;蔣林;胡淵;龍立新;練杰;董亮
• 申請（專利權）人: 深圳市鴻栢科技實業(yè)有限公司
• 主分類號: B23K9/067
• 分類號: B23K9/067;B23K9/10;B23K9/32
• 代理公司: 深圳市凱達知識產(chǎn)權事務所 44256
• 代理人: 劉大彎

一種通過電弧電壓調(diào)高系統(tǒng)調(diào)整焊接高度的機器人，通過將采集到的電弧長度轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息反饋給機器人控制模塊，機器人控制模塊再根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)信息調(diào)整機器人姿態(tài)，保持機器人自動焊接作業(yè)時電弧電壓穩(wěn)定一致。包括：設有焊機的機器人；待焊工件；機器人尋位模塊，用于給機器人尋位；高壓接觸器模塊，用于控制焊機主回路通斷；所述機器人還包括一焊接電弧電壓調(diào)高系統(tǒng)和機器人控制模塊，用于對焊機的電弧電壓進行精確采樣并進行數(shù)字算法處理，得到合適的弧壓數(shù)據(jù)后上傳給機器人控制模塊進行動作。

技術領域

本實用新型涉及機器人焊接技術領域，尤其是一種通過焊接電弧電壓調(diào)高系統(tǒng)調(diào)整焊接高度的機器人。

背景技術

目前現(xiàn)有使用電弧電壓調(diào)高裝置均是針對切割及傳統(tǒng)氬弧焊，其電弧電壓采集均是通過簡單的模擬電路進行處理，采樣精度低，并且沒有專用于機器人通信的接口。而在機器人焊接過程中，對電弧電壓控制的精度要求高，特別是要滿足弧長穩(wěn)定一致，動態(tài)性能好，通信響應迅速等需求。在切割及要求不高的焊接情況下控制尚能達到工藝需求，但是當需要精確及穩(wěn)定的焊接時，由于采樣及控制受限，弧長難以穩(wěn)定，機器人進行焊接時會出現(xiàn)電弧時高時低現(xiàn)象，導致焊縫不均勻成型差的現(xiàn)象，難以滿足焊接需求。

專利號為CN201710273181.9的文獻公開了一種焊接電源功率輸出變化與弧焊機器人動作閉環(huán)控制方法，其特征是：焊接電流給定、焊接電壓給定、送絲速度給定均由初始化面板模擬量輸入給定或由機器人上位機控制器通過CAN總線、ETHERCAT總線、DEVICENET、ETHERNET、千兆環(huán)網(wǎng)或模擬量IO接口初始化提供給焊接電源，由焊接電源核心處理機制進行初始分配，并輸出給電弧負載，當負載功率發(fā)生變化時反饋給電源核心控制單元，由核心控制單元處理并同工業(yè)弧焊機器人控制器交互通信，并協(xié)調(diào)控制機器人空間規(guī)劃軌跡，以補償電弧功率的變化，改變行走速度或空間軌跡，使其維持在一個穩(wěn)定功率狀態(tài)，保持焊縫的美觀及一致；同樣，當機器人的空間速度變化時，機器人也同電源協(xié)調(diào)通信，電源能夠根據(jù)機器人的變化量改變焊接輸出的電流、電壓、送絲速度值，從而使其保證在一個相對穩(wěn)定的恒功率輸出狀態(tài)。

具體工作步驟為：當焊接電源同工業(yè)弧焊機器人通過相關的通信接口連接確認后，焊接電源接受機器人控制器下發(fā)的焊接電流、焊接電壓、送絲速度預設指令，機器人通過示教盒編程規(guī)劃空間焊接軌跡，當機器人焊接行走到焊接起始位置時，下發(fā)給焊接電源起始尋位成功信號，焊機啟動，當電流電壓維持一個穩(wěn)定的狀態(tài)時，焊機向機器人發(fā)送一個引弧成功信號，機器人按照既定的規(guī)劃路徑執(zhí)行動作，當由于工件的翹曲或銹蝕等可能影響焊接質(zhì)量條件發(fā)生時，焊接電弧電壓、電流會短時間發(fā)生突變，控制系統(tǒng)快速反饋并協(xié)調(diào)反饋調(diào)整輸出并上發(fā)給弧焊機器人控制器改變并微調(diào)規(guī)劃的速度、槍與工件的距離，維持焊接電弧功率穩(wěn)定，從而保證焊接的工藝一致性；同樣，當弧焊機器人在遇到需要拐彎過渡時，弧焊機器人控制器同時下發(fā)相關的數(shù)據(jù)給焊接電源，焊接電源根據(jù)自身條件來改變輸出的焊接功率以達到穩(wěn)定過渡，從而實現(xiàn)了焊接電源同機器人相互協(xié)調(diào)工作，保證了焊接電源輸出功率同弧焊工業(yè)機器人動作關聯(lián)的閉環(huán)控制。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述技術方案雖然提出了一種焊接電源輸出功率同弧焊工業(yè)機器人動作關聯(lián)的閉環(huán)控制方法，但實際應用時，還是會出現(xiàn)電弧時高時低現(xiàn)象，導致焊縫不均勻成型差的現(xiàn)象，難以滿足焊接需求。

實用新型內(nèi)容

為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種通過電弧電壓調(diào)高系統(tǒng)調(diào)整焊接高度的機器人，通過將采集到的電弧長度轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息反饋給機器人控制模塊，機器人控制模塊再根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)信息調(diào)整機器人姿態(tài)，保持機器人自動焊接作業(yè)時電弧電壓穩(wěn)定一致。

本實用新型技術方案如下：一種通過電弧電壓調(diào)高系統(tǒng)調(diào)整焊接高度的機器人，包括：設有焊機的機器人；待焊工件；機器人尋位模塊，用于給機器人尋位；高壓接觸器模塊，用于控制焊機主回路通斷；

所述機器人還包括一焊接電弧電壓調(diào)高系統(tǒng)和機器人控制模塊，用于對焊機的電弧電壓進行精確采樣并進行數(shù)字算法處理，得到合適的弧壓數(shù)據(jù)后上傳給機器人控制模塊進行動作；