[发明专利]通过电弧电压调高系统调整焊接高度的机器人及焊接方法

说明书

一种通过电弧电压调高系统调整焊接高度的机器人及焊接方法，通过将采集到的电弧长度转化为数据信息反馈给机器人控制模块，机器人控制模块再根据反馈的数据信息调整机器人姿态，保持机器人自动焊接作业时电弧电压稳定一致。包括：设有焊机的机器人；待焊工件；机器人寻位模块，用于给机器人寻位；高压接触器模块，用于控制焊机主回路通断；所述机器人还包括一焊接电弧电压调高系统和机器人控制模块，用于对焊机的电弧电压进行精确采样并进行数字算法处理，得到合适的弧压数据后上传给机器人控制模块进行动作。

技术领域

本发明涉及机器人焊接技术领域，尤其是一种通过焊接电弧电压调高系统调整焊接高度的机器人及焊接方法。

背景技术

目前现有使用电弧电压调高装置均是针对切割及传统氩弧焊，其电弧电压采集均是通过简单的模拟电路进行处理，采样精度低，并且没有专用于机器人通信的接口。而在机器人焊接过程中，对电弧电压控制的精度要求高，特别是要满足弧长稳定一致，动态性能好，通信响应迅速等需求。在切割及要求不高的焊接情况下控制尚能达到工艺需求，但是当需要精确及稳定的焊接时，由于采样及控制受限，弧长难以稳定，机器人进行焊接时会出现电弧时高时低现象，导致焊缝不均匀成型差的现象，难以满足焊接需求。

专利号为CN201710273181.9的文献公开了一种焊接电源功率输出变化与弧焊机器人动作闭环控制方法，其特征是：焊接电流给定、焊接电压给定、送丝速度给定均由初始化面板模拟量输入给定或由机器人上位机控制器通过 CAN 总线、ETHERCAT 总线、DEVICENET、ETHERNET、千兆环网或模拟量 IO 接口初始化提供给焊接电源，由焊接电源核心处理机制进行初始分配，并输出给电弧负载，当负载功率发生变化时反馈给电源核心控制单元，由核心控制单元处理并同工业弧焊机器人控制器交互通信，并协调控制机器人空间规划轨迹，以补偿电弧功率的变化，改变行走速度或空间轨迹，使其维持在一个稳定功率状态，保持焊缝的美观及一致；同样，当机器人的空间速度变化时，机器人也同电源协调通信，电源能够根据机器人的变化量改变焊接输出的电流、电压、送丝速度值，从而使其保证在一个相对稳定的恒功率输出状态。

具体工作步骤为：当焊接电源同工业弧焊机器人通过相关的通信接口连接确认后，焊接电源接受机器人控制器下发的焊接电流、焊接电压、送丝速度预设指令，机器人通过示教盒编程规划空间焊接轨迹，当机器人焊接行走到焊接起始位置时，下发给焊接电源起始寻位成功信号，焊机启动，当电流电压维持一个稳定的状态时，焊机向机器人发送一个引弧成功信号，机器人按照既定的规划路径执行动作，当由于工件的翘曲或锈蚀等可能影响焊接质量条件发生时，焊接电弧电压、电流会短时间发生突变，控制系统快速反馈并协调反馈调整输出并上发给弧焊机器人控制器改变并微调规划的速度、枪与工件的距离，维持焊接电弧功率稳定，从而保证焊接的工艺一致性；同样，当弧焊机器人在遇到需要拐弯过渡时，弧焊机器人控制器同时下发相关的数据给焊接电源，焊接电源根据自身条件来改变输出的焊接功率以达到稳定过渡，从而实现了焊接电源同机器人相互协调工作，保证了焊接电源输出功率同弧焊工业机器人动作关联的闭环控制。

本发明人发现，上述技术方案虽然提出了一种焊接电源输出功率同弧焊工业机器人动作关联的闭环控制方法，但实际应用时，还是会出现电弧时高时低现象，导致焊缝不均匀成型差的现象，难以满足焊接需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种通过电弧电压调高系统调整焊接高度的机器人及焊接方法，通过将采集到的电弧长度转化为数据信息反馈给机器人控制模块，机器人控制模块再根据反馈的数据信息调整机器人姿态，保持机器人自动焊接作业时电弧电压稳定一致。

本发明技术方案如下：一种通过电弧电压调高系统调整焊接高度的机器人，包括：设有焊机的机器人；待焊工件；机器人寻位模块，用于给机器人寻位；高压接触器模块，用于控制焊机主回路通断；

所述机器人还包括一焊接电弧电压调高系统和机器人控制模块，用于对焊机的电弧电压进行精确采样并进行数字算法处理，得到合适的弧压数据后上传给机器人控制模块进行动作；