[发明专利]机器人焊接V型工件焊接起点的控制方法

摘要

一种机器人焊接V型工件焊接起点的控制方法，机器人手臂中的焊枪通过机器人在导轨上的运动，对置于变位机上的待焊接初始工件进行接触，寻找出初始工件焊缝的起始点并完成对初始工件的焊接，对后续的工件焊接时，依据初始工件焊缝的起始点通过纠偏控制算法得到后续工件位置的偏差量，用偏差量进行修正，找到后续工件的焊缝起始点，完成对新工件的焊接。

主权项

1.一种机器人焊接V型工件焊接起点的控制方法，其特征在于：机器人手臂中的焊枪通过机器人在导轨上的运动，对置于变位机上的待焊接初始工件进行接触，寻找出初始工件焊缝的起始点并完成对初始工件的焊接，对后续的工件焊接时，依据初始工件焊缝的起始点通过纠偏控制算法得到后续工件位置的偏差量，用偏差量进行修正，找到后续工件的焊缝起始点，完成对新工件的焊接；包括以下步骤：(1)手动操作机器人终端示教器，在空间规划路径下沿x、y、z轴方向下分别示教两个点，记为起始点和辅助点，记录这两个示教点并计算，分别建立x方向、y方向、z方向相互垂直的三条搜寻向量：即x方向搜寻点[X₀(x₀，y₀，z₀)，X₁(x₁，y₁，z₁)]、y方向搜寻点[Y₀(x₀′，y₀′，z₀′)，Y₁(x₁′，y₁′，z₁′)]、z方向搜寻点[Z₀(x₀″，y₀″，z₀″)，Z₁(x₁″，y₁″，z₁″)]，其中X₀为X方向的起始点，X₁为X方向的辅助点，同样，Y₀、Y₁与Z₀、Z₁分别为Y方向与Z方向的起始点和辅助点；根据x、y、z方向的起始点和辅助点建立方向向量，分别为三条向量，并予以保存；(2)焊枪头分别沿着三条向量方向前进，在触碰到初始焊接V型工件上的三个相互垂直的平面F1、F2、F3后，触碰得到三个点P_F1、P_F2、P_F3分别为F1、F2、F3平面上的点，并予以保存，焊枪接触到工件时与外部硬件电路一起形成回路，并把这一闭合状态反馈给机器人控制器，使得机器人停止运动并返回到示教得到的起始点位置；(3)由平面点法式方程得到三个相互垂直的平面，并且初始焊缝起始点坐标值(x、y、z)分别落在对应的F1、F2、F3三个平面内，计算出F1、F2、F3三个平面的交点t_p0，为初始工件焊缝的起始点；(4)在变位机上放置更换的后续焊接工件，调用(1)保存的数据，机器人沿着(2)中搜寻方向运动，与(2)中的初始工件相比，由于后续工件在变位机上的位置略有偏差，得到的焊接起点的位置也存在偏差；(5)根据(4)中偏差的情况，使(4)中得到的位置偏差叠加到步骤(3)中的三平面交点工件焊缝的起始点t_p0上去，得到后续需要焊接的工件的实际焊接起点；(6)再次更换工件进行焊接时，均以初始工件焊接起点t_p0为参照，即，对初始工件一次寻点，后续工件多次纠偏。