[發(fā)明專利]一種基于工業(yè)機器人的曲線焊接系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210526027.9
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN114799639B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設計）人: 巫飛彪;張洪瑞;林毅旺
• 申請（專利權）人: 廣州東焊智能裝備有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B23K37/02;B23K37/047
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 田春龍

1.一種基于工業(yè)機器人的曲線焊接系統(tǒng)，其特征在于，包括：

焊接工件模型對接分系統(tǒng)，用于對待焊接工件定義待焊接位置，進行待焊接模擬銜接匹配，生成焊接銜接匹配數(shù)據(jù)信息；

焊接曲線示教編程分系統(tǒng)，用于焊接曲線路徑規(guī)劃，進行機器人與焊機的通訊及機器人示教編程，在線模擬自動焊接形成模擬焊接狀態(tài)過程；

變位機翻轉及控制分系統(tǒng)，用于通過三軸全角旋轉翻轉機構進行變位機全角度翻轉移動，控制變位翻轉驅動正反向旋轉；

焊接機器人及控制分系統(tǒng)，用于發(fā)出控制指令控制機器人與變位協(xié)調，進行自動曲線焊接，并根據(jù)模擬焊接狀態(tài)過程對自動曲線焊接狀態(tài)過程進行監(jiān)控及過程展示；

所述焊接機器人及控制分系統(tǒng)包括：

機器人與變位協(xié)調子系統(tǒng)，用于將焊接機器人的焊接路徑角度位置與變位機翻轉及控制分系統(tǒng)進行焊接與翻轉移動協(xié)調，進行自動曲線焊接；

焊接變位協(xié)調控制子系統(tǒng)，用于發(fā)出控制指令控制機器人與變位協(xié)調子系統(tǒng)執(zhí)行焊接與翻轉移動協(xié)調動作；

曲線焊接監(jiān)測展示子系統(tǒng)，用于根據(jù)焊接工件模型對接分系統(tǒng)的模擬焊接對自動曲線焊接狀態(tài)進行監(jiān)控，進行自動曲線焊接過程展示；

所述曲線焊接監(jiān)測展示子系統(tǒng)包括：

焊接閃光減弱單元，用于通過多層可調灰度鏡組對焊接過程中的瞬間高亮度閃光進行焊接瞬時強光減弱；

焊接攝像監(jiān)控單元，用于對焊接瞬時強光減弱后的焊接過程進行曲線焊接過程攝像監(jiān)控；

焊接過程展示單元，用于將曲線焊接過程攝像監(jiān)控數(shù)據(jù)與焊接工件模型對接分系統(tǒng)的模擬焊接數(shù)據(jù)進行對比；如曲線焊接過程攝像監(jiān)控數(shù)據(jù)與模擬焊接數(shù)據(jù)一致性高于系統(tǒng)設定焊接數(shù)據(jù)一致性，則曲線焊接過程符合系統(tǒng)設定；如曲線焊接過程攝像監(jiān)控數(shù)據(jù)與模擬焊接數(shù)據(jù)一致性不高于系統(tǒng)設定焊接數(shù)據(jù)一致性，則曲線焊接過程不符合系統(tǒng)設定，發(fā)出焊接異常示警信息，并通過顯示器顯示，進行自動曲線焊接過程展示；

所述焊接工件模型對接分系統(tǒng)包括：

工件模型焊接位置子系統(tǒng)，用于對待焊接工件定義待焊接位置，并將焊接位置在待焊接工件立體模型中排列出焊接順序編號；

焊接位置銜接匹配子系統(tǒng)，用于按照焊接順序編號將待焊接工件立體模型的待焊接位置進行待焊接模擬銜接匹配；

銜接匹配焊接信息子系統(tǒng)，用于根據(jù)待焊接模擬銜接匹配的結果生成焊接銜接匹配數(shù)據(jù)信息；

所述焊接位置銜接匹配子系統(tǒng)包括：

焊接順序執(zhí)行排序單元，用于按照焊接工藝設定焊接順序編號；焊接順序編號包括：焊接初始順序編號、焊接中斷順序編號和焊接修改順序編號；

執(zhí)行排序編號導入單元，用于按照焊接順序執(zhí)行排序單元的焊接順序編號，將編號導入控制程序，生成執(zhí)行排序編號控制程序；

編號導入模擬銜接單元，用于根據(jù)執(zhí)行排序編號控制程序將待焊接工件立體模型的待焊接位置進行待焊接模擬銜接匹配；

計算待焊接模擬銜接匹配模擬差異度，計算公式如下：

其中，F(xiàn)mos為待焊接模擬銜接匹配模擬差異度，Mo為待焊接模擬銜接匹配點對數(shù)值，i為第i個待焊接模擬銜接匹配焊接點值，Qi為設定待焊接工件焊接點值，Pi為待焊接模擬焊接點值，Z為焊接點與初始點角度旋轉量值，Y為焊接點與初始點平移量值；通過計算待焊接模擬銜接匹配模擬差異度，使待焊接模擬銜接匹配模擬差異更接近真實焊接銜接匹配。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于工業(yè)機器人的曲線焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述焊接曲線示教編程分系統(tǒng)包括：

焊接曲線路徑規(guī)劃子系統(tǒng)，用于根據(jù)焊接銜接匹配數(shù)據(jù)信息規(guī)劃焊接曲線路徑，獲得焊接曲線路徑規(guī)劃；

模擬焊接示教編程子系統(tǒng)，用于根據(jù)焊接曲線路徑規(guī)劃進行機器人與焊機的通訊及機器人示教編程；

路徑規(guī)劃模擬焊接子系統(tǒng)，用于根據(jù)機器人示教編程在線模擬自動焊接形成模擬焊接狀態(tài)過程。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于工業(yè)機器人的曲線焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述變位機翻轉及控制分系統(tǒng)包括：

變位機翻轉機構子系統(tǒng)，用于通過三軸全角旋轉翻轉機構進行變位機全角度翻轉移動；

翻轉機構驅動定位子系統(tǒng)，用于通過變位翻轉驅動馬達驅動三軸全角旋轉翻轉機構進行翻轉；

驅動定位自動控制子系統(tǒng)，用于通過馬達控制器對變位翻轉驅動馬達正反向旋轉。