[发明专利]全方位焊接机器人系统以及该系统的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种全方位焊接机器人系统以及该系统的计算方法，具体地说就是焊接机器人通过系统的计算方法，将预置在焊接机器人脑中的程序代码，变成焊接机器人的有自行动的焊接行为，使焊接变得更为数量化、更为标准化。特别适合应用于金属管与金属板以及金属管与金属管焊接的自行遥控和自行线控机器人。

技术背景

金属焊接是普遍使用的产品加工手段，而电弧焊接是目前最为普遍使用的方法，电弧焊接中起弧是焊接工件必不可少的工序，在TIG焊接中用高频、高压引弧，也是最为有效、可靠的手段，而高频、高压引弧对人身有着非常大的伤害，长期近距离接触高频、高压射线，对人身会产生不良作用。而由焊接机器人代替人作为焊接工作已由本发明人提出并开发出来。这种类型分为摇控自行机器人和线控自行机器人。

一般焊接工通过手来完成焊接工作，本发明通过高精度的CCD摄像机、自带电脑高速处理、产生焊接数据，通过微电脑将焊接数据变成了轴液压连动的动作、定位焊接。它的焊接正确性和速度是大于人的焊接正确性和速度。进一步的功能，它可以与生产线的主控制器连接，通过数据接口，将主控制器信号变成焊接机器人自身的焊接代码，实现过程控制的特性，并且更具有市场特性。

发明内容：

本发明鉴于上述情况，其目的是提供一种全方位焊接机器人的控制方法，以及该系统的计算方法。

本发明已经获得了一种全位置TIG焊接机器人控制方法，以及该系统的数值方法，其中该机器人的脑是通过多台微电脑CPU，内存ROM、RAM、I/O电路，高频引弧数值控制器，以及控制大功率变频电源数值控制器电路，高精度同步马达数值控制器，以及马达连动的高精度定位数值控制器。

对于一个具体的实例，全位置TIG焊接机器人一例中，高频引弧对电脑系统有严重的影响，当今大部分的IC芯片以MOS电路为主，而电压型MOS芯片，对电磁波极为敏感，容易产生电路故障，使焊接机器人产生误动作，本发明通过采用引弧时引入Reset状态，使电脑程序进入有高频、高压保护的Reset电路中，将电脑程序引入一个受控状态中，避免了监控程序的走飞，造成电脑死机。

焊接过程输出是弧焊接机器人的一个亮点，电弧焊时会产生强力的光线。该光线对人眼睛有很大的伤害性。本发明通过高精度、高分辨率的CCD摄像机将焊接过程传送到弧焊机器人的电脑中，并将其显示在弧焊机器人上。而361°旋转焊接同时将CCD摄像机的信号传送出去，从理论上进变得不可能，本发明通过水银同轴加屏蔽的方法，将高频电信号通过液态水银导线将信号传输到电弧焊机器人的电脑中，完成了361°全位置焊接视频信号的传送。

大量的管子管板焊接时对定位有很高的要求。本发明使用激光定位的方法，使焊接机器人能独立完成整个焊接工作。首先在要焊接的部位管子中发出一束激光，机器人的受光部位产生一个焊接信号，使焊接机器人达到了焊接定位功能。

自行动焊接机器人，其动力采用4相步进电机，步进电机是将数字信号转换成机械能量的电机设备，每输入一个脉冲信号，步进电机旋转一个固定步进角，(Step angle)本焊接机器人采用0.45度步进电机规格，若输入800个脉冲信号，步进电机就会旋转800个步进角，且刚好转一圈(800*0.45度＝360度)，为了让自行动焊接机器人具有精密定位和精确定速，只要控制输入的脉冲数目，可控制步进电机转动角度。由于步进电机转动角和输入脉冲数目成正比，因此，适应开回路控制，提高了自行动焊接机器人的灵活性。

附图说明

图1、根据本发明一个焊接机器人装置示意图。

图2、焊接机器人的脑部电路方框图。

图3、焊接机器人的360度全方位视角装置示意图。

图4、焊接机器人定位示意图。

图5、焊接机器人的结构示意图。

图6、焊接机器人动力马达顺时针方向和逆时针方向输入脉冲示意图

图7、水银同轴屏蔽器结构图

图8、焊接机器人数值计算流程图。

图9、焊接机器人界面操作系统概念图。

图10、焊接机器人网络程序流程图。

具体实施方式

以下根据附图来说明本发明的具体实施方式