[发明专利]多排列框架结构焊件的快速寻位方法

说明书

本发明提供了一种多排列框架结构焊件的快速寻位方法，能主动检测方框的长宽变化及装配误差引起的变化，简化了机器人寻位的时间，操作简单，执行效率高。一种多排列框架结构焊件的快速寻位方法，包括如下步骤：以框架的两条边建立工件坐标系，设定各个工件所在方框的初始长宽及排列间距；选取框架结构的底框四边作为寻位对象，一个方框需要寻找8个位置，采取从零到整的方法，完成一个方框的寻位和焊接后再对下一个方框进行寻位和焊接，每一个方框的偏移误差自动累积到下一个方框的寻位中，消除累积误差和变形影响；对于方框上下两条边错开时，单独增加一次寻位，满足对异形框的寻位要求。

技术领域

本发明涉及机器人焊接技术领域，具体涉及一种多排列框架结构焊件的快速寻位方法。

背景技术

框架结构焊件属于比较常见的一种加工件，例如车厢板、桁架等，这种结构的特点是焊缝多、类型单一、排列个数多，无法全部通过示教的方式来编程。通常是编辑完一个方框后，用平移复制或循环调用的方式完成其他方框的程序，或者直接采用离线编程的方式来完成。不论何种方式，最后都需要对框架重新进行位置检测，消除理论轨迹与实际轨迹的偏差以及检测方框尺寸的变化。一般采用接触寻位方法对整个结构件的关键点进行识别，然后对轨迹进行修正，由于需要寻位的点比较多，接触寻位效率低下，并且多个框焊接后对剩余方框的热变形无法消除。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种多排列框架结构焊件的快速寻位方法。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种多排列框架结构焊件的快速寻位方法，其特征在于，包括如下步骤：以框架的两条边建立工件坐标系，设定各个工件所在方框的初始长宽及排列间距；选取框架结构的底框四边作为寻位对象，一个方框需要寻找8个位置，采取从零到整的方法，完成一个方框的寻位和焊接后再对下一个方框进行寻位和焊接，每一个方框的偏移误差自动累积到下一个方框的寻位中，消除累积误差和变形影响；对于方框上下两条边错开时，单独增加一次寻位，满足对异形框的寻位要求。

所述多排列框架结构焊件的快速寻位方法优选方案，框架结构焊件为带有斜坡的方框结构，其寻位方法包括如下步骤：

1）方框的两条边建立工件坐标系，选取底框四条边作为寻位对象，分别在四个顶点附近设置连个寻位点，当上下边错开时，在上侧也设置一个寻位点；

2）确定激光寻位的初始偏差值，首先操作机器人末端移动，令焊丝尖端对准焊缝，然后沿工件坐标系Z向远离指定高度，工件坐标系的Z向与焊枪平行，使激光线垂直照射在焊缝上，记录此时寻位的偏差值；

3）确定寻位位置和姿态，按照预先规划好的8个点的位置，机器人末端远离同样的指定高度，并使激光线垂直照射焊缝；

4）调用激光寻位指令，分别对这9个位置点进行寻位，新的寻位结果与初始偏差值自动求差，可以得到9个偏移数组；

5）由于方框的底边理论上再同一个平面上，因此，底框8个点寻位的Z向偏差理论上应当相同，假定Z向8个点的寻位值分别为Hi，i=0~7，对这组数进行分析，首先计算每一个变量的权重系数：

其中: ，，

a=，b=，c=，d=，

指定偏差阈值大小，当某个数据的权重Ri超过指定值后，报警提示，清理表面后对该点重新进行寻位计算；

6）通过四个顶点决定方框的偏移值，分别得到顶点1和2偏移值，顶点5和6的偏移值，顶点7的偏移值为，顶点3的偏移值，顶点8的偏移值，顶点4的偏移值；

7）第一个框寻位完成后调用焊接程序。

所述多排列框架结构焊件的快速寻位方法优选方案， 偏移数组及各个顶点偏移值具体获得方法如下：