[發(fā)明專利]一種擺弧焊接方法及焊接機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210852872.5
• 申請日: 2022-07-19
• 公開（公告）號: CN114985868A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 鄧璨宇;遲浩強
• 申請（專利權）人: 成都卡諾普機器人技術股份有限公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K9/12;B25J9/16
• 代理公司: 成都市集智匯華知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 51237
• 代理人: 李華

1.一種擺弧焊接方法，其特征在于包括：

獲取擺弧參數(shù)，所述擺弧參數(shù)包括擺弧類型、擺弧頻率、擺弧振幅；

生成擺弧坐標系，所述擺弧坐標系X軸方向為示教軌跡方向，擺弧坐標系Z軸方向為世界坐標系的Z軸方向，擺弧坐標系Y軸方向由其Z軸和X軸方向叉乘而得；

計算擺弧坐標系下焊槍進行擺弧焊接的點位；

將擺弧焊接的點位坐標轉(zhuǎn)移到世界坐標系中；

通過世界坐標系中的點位坐標控制焊槍運動進行擺弧焊接。

2.根據(jù)根據(jù)權利要求1所述的一種擺弧焊接方法，其特征在于，所述生成擺弧坐標系的方法包括：

獲得焊接機器人當前插補周期所在的點位P2以及上一個插補周期所在的點位P1；

根據(jù)點位P1和點位P2在世界坐標系中的位姿計算出擺弧坐標系的X軸方向；

將擺弧坐標系的X軸方向與點位P2在世界坐標系中的Z軸方向進行叉乘獲得擺弧坐標系的Y軸方向；

將擺弧坐標系的X軸方向與Y軸方向進行叉乘獲得擺弧坐標系的Z軸方向。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種擺弧焊接方法，其特征在于，所述計算擺弧坐標系下焊槍進行擺弧焊接的點位的方法包括：

根據(jù)擺弧參數(shù)將一個擺弧焊接周期內(nèi)的擺弧焊接形狀規(guī)劃成若條干焊接路徑；

焊槍在每個插補周期的運動形成一個擺弧焊接的點位，計算每條路徑內(nèi)每個插補周期焊槍需要在擺弧坐標系X軸方向和Y軸方向運動的距離；

根據(jù)上一個點位的擺弧坐標系坐標以及每個插周期內(nèi)焊槍需要在擺弧坐標系X軸方向和Y軸方向運動的距離計算出下一個點位在擺弧坐標系下的坐標，直到計算出每條路徑的每個點位為止。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種擺弧焊接方法，其特征在于，在進行等邊三角擺弧時計算擺弧坐標系下焊槍進行擺弧焊接的點位包括：

根據(jù)等邊三角擺弧的頻率A、振幅F以及焊接機器人沿焊縫運動速度MoveSpeed計算焊槍在進行擺弧焊接時的速度V，所述振幅F為等邊三角形的邊長；

將等邊三角擺弧在一個擺弧焊接周期內(nèi)的焊接形狀等邊三角形規(guī)劃為四條焊接路徑；

分別計算每條路徑中每個點位在在擺弧坐標系坐標，包括：

路徑I為等邊三角形底邊的一半，路徑I中焊槍從原點出發(fā)向擺弧坐標系Y軸正方向需要運動的距離為F/2；每個插補周期T焊槍需要運動的距離disDiff＝T*V，焊槍在擺弧坐標系X軸方向運動的距離為0，在擺弧坐標系Y軸方向運動的距離為disY＝disDiff；除起始點位外，根據(jù)上一個點位的擺弧坐標系坐標以及每個插周期內(nèi)焊槍需要在擺弧坐標系X軸方向和Y軸方向運動的距離計算出下一個點位在擺弧坐標系坐標；路徑I內(nèi)運動總量disI＝disI+disDiff，重復計算路徑I中的點位坐標，直到disI＝F/2為止；

路徑II為等邊三角形的斜邊，路徑II中焊槍從路徑I的終點出發(fā)向擺弧坐標系的X軸需要運動的距離為F；每個插補周期T焊槍需要運動的距離disDiff＝T*V，焊槍在擺弧坐標系X軸方向運動的距離為disX＝disDiff*sin60°，在擺弧坐標系Y軸方向運動的距離為disY＝-disDiff*cos60°；根據(jù)上一個點位的擺弧坐標系坐標以及每個插周期內(nèi)焊槍需要在擺弧坐標系X軸方向和Y軸方向運動的距離計算出下一個點位在擺弧坐標系坐標；

路徑II內(nèi)運動總量disII＝disII+disDiff，重復計算路徑II中的點位坐標，直到disII＝F為止。

路徑III為等邊三角形的另一條斜邊，路徑III中焊槍從路徑II的終點出發(fā)向擺弧坐標系Y軸負方向需要運動的距離為F；每個插補周期T焊槍需要運動的距離disDiff＝T*V,焊槍在擺弧坐標系X軸方向運動的距離為disX＝-disDiff*sin60°，在擺弧坐標系Y軸方向運動的距離為disY＝-disDiff*cos60°；根據(jù)上一個點位的擺弧坐標系坐標以及每個插周期內(nèi)焊槍需要在擺弧坐標系X軸方向和Y軸方向運動的距離計算出下一個點位在擺弧坐標系坐標；路徑III內(nèi)運動總量disIII＝disIII+disDiff，重復計算路徑II中的點位坐標，直到dissIII＝F為止。

路徑IV為等邊三角形的底邊，路徑IV中焊槍從路徑III的終點出發(fā)向擺弧坐標系Y軸正方向需要運動的距離為F；每個插補周期T焊槍需要運動的距離disDiff＝T*V，焊槍在擺弧坐標系X軸方向運動的距離為0，在擺弧坐標系Y軸方向運動的距離為disY＝disDiff根據(jù)上一個點位的擺弧坐標系坐標以及每個插周期內(nèi)焊槍需要在擺弧坐標系X軸方向和Y軸方向運動的距離計算出下一個點位在擺弧坐標系坐標；路徑IV內(nèi)運動總量disIV＝disIV+disDiff，重復計算路徑IV中的點位坐標，直到disIV＝F為止；

重復路徑II、路徑III、路徑IV直到焊接機器人運動到終點。