[发明专利]基于分立式六轴机器人和两轴变位机的协调焊接控制方法

说明书

本发明公开了一种基于分立式六轴机器人和两轴变位机的协调焊接控制方法，包括：1其特征是按如下步骤进行：步骤1：在两轴变位机上设置一装夹台，在所述装夹台上固定有待焊工件；所述两轴变位机由工业控制计算机控制；步骤2：离散所述六轴机器人的末端运动轨迹和两轴变位机的理论位置；步骤3：协调控制所述六轴机器人焊接所述两轴变位机上的待焊工件。本发明能实现六轴机器人与两轴变位机的协调焊接控制，从而保证焊接质量，提高焊接效率。

技术领域

本发明涉及的基于分立式六轴机器人和两轴变位机的焊接控制方法，属于机器人焊接领域，尤其涉及相互独立的六轴焊接机器人与两轴变位机相结合的自动连续焊接方法。

背景技术

机器人在焊接领域中应用广泛，焊接机器人焊接效果相对于人工焊接有着高效，高质量的优点,在对复杂零件进行焊接时，为了保证焊接质量，一般要求弧焊机器人连续焊接。由于待焊工件的焊缝位置复杂且待焊元件的装夹要求，常需要在焊接过程中改变待焊工件的位置，六轴机器人在机器人焊接领域广泛应用，为调整待焊工件位置，多数企业自行开发了变位机。但由于六轴机器人与变位机为不同系统，无法达到协同控制，在焊接过程中，当工件需要变换位置时，焊接机器人需要停止焊接，待变位机完成相应的动作后，再开始焊接，因此焊接过程不是连续的，焊接质量无法保证，并且会降低其工作效率。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种基于分立式六轴机器人和两轴变位机的协调焊接控制方法，以期能在实现工件的连续焊接同时，可以根据焊接的参数及工艺要求，保证焊枪和工件的相对速度大小不变，从而保证焊缝的焊接质量。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明一种基于分立式六轴机器人和两轴变位机的协调焊接控制方法，包括：

步骤1：在两轴变位机上设置一装夹台，在所述装夹台上固定有待焊工件；所述两轴变位机由工业控制计算机控制；

利用六轴机器人自身的位置传感器获取所述待焊工件在所述装夹台上的空间位置以及所述两轴变位机的旋转中心坐标点；

根据所述待焊工件的数模尺寸以及所述空间位置，得到所述待焊工件的待焊曲线方程以及待焊焊缝总长度S；

根据所述两轴变位机上的限位开关确定所述待焊工件的初始焊接位置；

步骤2：离散所述六轴机器人的末端运动轨迹和两轴变位机的理论位置：

步骤2.1：根据所述待焊工件的焊接参数及工艺要求，设定焊接速度为v₁，则焊接总时长为T＝S/v₁；

步骤2.2：设定所述两轴变位机的角速度理论变化方程满足：所述两轴变位机在开始焊接以及结束焊接时的速度为0，所述两轴变位机在焊接过程中在t时刻绕一个轴旋转的角速度为ω(t)；

步骤2.3：根据所述两轴变位机的角速度理论变化方程，得到所述六轴机器人的末端运动速度：

设t时刻的焊接点为P(t)，根据所述焊接速度v₁和t时刻，得到焊接点P(t)的位置；

令t时刻两轴变位机旋转的角度为

令所述两轴变位机的线速度为v(t)＝ω(t)×r，其中r为焊接点P(t)与所述旋转中心坐标点之间的距离；求得所述两轴变位机旋转θ角后的待焊曲线方程，则t时刻所述六轴机器人的末端与所述两轴变位机的相对速度方向为待焊曲线方程在焊接点P(t)处的切线方向；

由所述两轴变位机的线速度v(t)和焊接速度v₁合成所述六轴机器人的末端运动速度为

步骤2.4：令所述六轴机器人的末端运动轨迹为

协调焊接控制方法的特点还包括如下步骤：