[發明專利]一種焊接機器人的標準化編程方法及系統

在審

• 申請號: 202110320250.3
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113042940A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 劉建樹;馬征征;田仁勇;劉偉鑫;韓永彬
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 張則武

本發明公開了一種焊接機器人的標準化編程方法及系統，包括建立存儲有焊接程序所需的若干套參數的樣板焊縫編程數據庫，根據參數形成焊接機器人的用于焊接焊縫的焊接程序；其中，每套參數以若干層焊道所需參數的形式儲存，每一層焊道對應有第一焊接參數和第二焊接參數；第一焊接參數包括焊接機器人在焊接每層焊道時的所需參數及工具中心點空間位置數據，第二焊接參數包括焊接機器人的工具中心點在焊接除根層外的其余每層焊道時相對于根層的空間偏移參數；利用樣板焊縫編程數據庫通過層道空間偏移修正方法，直接在任意空間對各焊接層道的空間位置與焊接姿態進行定義和修正，解決了焊接機器人的設備差異帶來的樣板焊縫程序不兼容、可復制性差的問題。

技術領域

本發明屬于動車組的制造技術領域，具體地說，涉及一種焊接機器人的標準化編程方法及系統。

背景技術

焊接機器人在轉向架焊接中大量應用，且焊接結構、層道越來越復雜，編程難度越來越大，程序精度要求越來越高，樣板焊縫的使用直接決定機器人的焊接質量，同時樣板焊縫與工件每條焊縫相對應數量眾多，且受設備型號、結構、系統版本、基礎安裝差異等因素影響，不同設備間樣板焊縫程序可兼容性和復制性差，實際運行步點存在偏差，焊接質量一致性差，目前仍需人工采用實際工件或模擬件示教編程的方式重復編程、反復調試，費時費力，對編程人員個人技能要求極高。

以上問題制約著機器人焊接生產效率與焊接質量，有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種焊接機器人的標準化編程方法，通過建立樣板焊縫編程數據庫，在樣板焊縫編程數據庫中存儲焊接樣板焊縫所需的焊接參數，將焊道參數與焊道層數相關聯，采用層道空間偏移修正的技術手段，使不同焊接機器人執行焊接同一種焊縫結構的任務，或者，同一焊接機器人執行焊接不同焊縫結構的任務時能夠統一調用樣板焊縫編程數據庫中的數據，克服了必須依靠實際工件或模擬工件現場示教編程和反復調試而費時費力的缺點，從根本上解決了焊接機器人的設備差異帶來的樣板焊縫程序不兼容、可復制性差、實際運行步點偏差大，焊接質量不一致的問題。

本發明的另一目的是提供一種焊接機器人的標準化編程系統，用于實施上述的標準化編程方法。

為解決上述技術問題，本發明采用技術方案的基本構思是：

一種焊接機器人的標準化編程方法，包括以下步驟：

建立樣板焊縫編程數據庫，所述樣板焊縫編程數據庫中存儲有焊接程序所需的若干套焊接參數，根據所述焊接參數形成所述焊接機器人的用于焊接待焊接的焊縫的焊接程序；

其中，每套焊參數以若干層焊道所需焊接參數的形式儲存，每一層焊道對應有第一焊接參數和第二焊接參數；

所述第一焊接參數包括焊接機器人在焊接每層焊道時的所需參數及工具中心點空間位置數據，所述第二焊接參數包括焊接機器人在焊接除根層外的其余每層焊道時相對于根層的空間偏移參數。

進一步的，所述第一焊接參數包括焊接功率、弧長修正、焊接速度、擺動頻率、擺動寬度、擺動高度、在焊接該層焊道時所述工具中心點相對于所述焊接機器人的相對零位的第一角度、第二角度和第三角度；

所述第二焊接參數包括在焊接該層焊道時所述工具中心點相對于所述根層的焊縫方向偏差、側面偏差、高度偏差、起始點偏移、結束點偏移。

進一步的，所述樣板焊縫編程數據庫中存儲有若干種焊縫的焊縫尺寸數據；

每套焊接參數與至少一種焊縫的焊縫尺寸數據相對應。

進一步的，所述焊縫尺寸數據包括焊縫寬度、坡口深度、坡口角度。

進一步的，包括以下步驟：

控制焊接機器人的工具中心點運行至所述相對零位；