[发明专利]机器人的初始焊接位置检测方法

说明书

本发明涉及一种焊接机器人，特别涉及一种可检测同焊接母材的不规则性和固定时的位置偏移无关的焊接初始点的方法。

在自动化生产线上进行焊接时，由于被焊接部件的不规则性和固定时的位置偏移，即使在机器人按规定通过预定的焊道，也很难正确地检测出焊接的开始点。其原因在于，当从工厂自动化生产线的侧面观察时，虽然焊接机器人通过定位用的夹具和支架而保持固定位置，但对于使被焊接部件移动的传送带和移动用夹具来说，很难没有误差地将被焊接部件定位于准确的作业空间内。并且，即使是相同的被焊接部件，在规格上也多少存在细微差别。

为了解决上述的问题，人们开发了通过接触式传感器跟踪方式对初始焊接位置进行检测的方法，上述的接触式传感器跟踪方式是指，在进行实际焊接之前的未产生电弧的状态下，确认焊丝或喷嘴与被焊接部件之间是否实现通电，从而正确地掌握被焊接部件位置的方法。即，平时是分开着的，一点一点地移动焊炬而产生熔化时，将该处作为数据而检测作业焊接部件的焊接初始点。

以前，作为利用上述基本原理而开发出的产品，包括有像FANAC、DAIDEN、ABB、IGMC之类的产品，这些产品的外部安装有用于接触式传感器的驱动器电源，并且，为了即使在母材发生倾斜或被覆盖的情况下也能进行准确的定位，接触检测示意点4～5次。

然而，如上所述的采用现有的接触式传感器跟踪方式的初始焊接位置检测方法存在着下述问题，即，虽然通过接触几处示意点可实现准确性，但几次的接触动作所耗费的时间较长，所以焊接量较大时无法缩短时间。

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种机器人的初始焊接位置检测方法，该方法仅通过两次接触就能够准确地检测出同焊接母材的不规则性和固定时的位置偏移无关的焊接初始点。

为实现上述目的，本发明的机器人的初始焊接位置检测方法包括如下步骤：将从大致指出的焊接开始点至焊接终点处的假想点的方向矢量确认为第一方向矢量，并把朝向母材的接合部且以将接合面之间大致二等分的角度放置的焊炬的方向矢量确认为第二方向矢量；把同所述第二方向矢量以所述第一方向矢量为基准分别沿正(+)和负(-)方向转动时的方向相一致的方向，分别确定为焊炬的垂直和水平跟踪方向；使焊炬分别沿被确定的所述垂直和水平跟踪方向移动，直至产生熔化为止，当产生熔化时，使焊矩分别移动到已确定了参数的位置上；然后，使焊矩沿焊接行进方向的相反方向移动而跟踪母材的端部，在母材的端部产生熔化时，使焊矩沿焊接行进方向移动一段已确定了所述参数的距离，从而使焊炬移动到初始焊位置。

附图的简要说明：

图1是电弧焊系统的示意图；

图2是对应L型母材而说明本发明的初始焊接位置检测方法的轴测图；

图3是对应L型母材而说明本发明的初始焊接位置检测方法的侧视图；

图4是对应图2所示的L型母材而说明焊炬的方向矢量和焊接行进方向矢量的示意图；

图5是从图4得到的第三方向矢量的示意图；

图6是对应于母材向任意方向偏移且基板处于倾斜状态的T型母材而说明本发明的初始焊接位置检测方法的示意图。

下面参照附图详细说明本发明的优选实施例。

图1是电弧焊系统的示意图，该电弧焊系统包括保护气体10、控制台20、焊丝30、送丝装置40、焊炬50、焊接机器人60、以及焊接夹具70。

当把被焊接母材安装在具有上述结构的焊接夹具70上的时候，焊接机器人60首先检测母材的初始焊接部，然后在检测出的该位置，在被提供至焊炬50的焊丝30与被焊接部件80之间形成强电流/电压而产生电弧。此时，被提供至焊炬50的焊丝边熔化边进行焊接。

上述焊接动作中的焊接机器人60的初始焊接位置检测方法，是在产生电弧之前，用焊接机器人60的腕来确认焊丝或喷嘴同母材是否实现电接触而掌握焊接位置。即，平时在电气上是分开的，使焊炬一点一点地移动，一边确认焊接点一边检测焊接位置。

下面，详细说明本发明涉及的焊接机器人60的初始焊接位置检测方法。

首先，在焊接夹具70上安装图2和图3所示的L形被焊接部件80，当使用者指出大致的焊接开始点A时，焊炬50便位于该大致示意点A。接着，当使用者在焊接终点部处指出大致终点的假想点B时，焊接机器人60便掌握从当前的大致焊接开始点A位置至假想点B的焊接行进方向，把该方向确认为第一方向矢量，并且，把朝向母材的接合部且以将接合面之间大致二等分的角度放置的焊炬的方向矢量确认为第二方向矢量。