[发明专利]一种多工业机器人协同焊接控制方法

摘要

本发明主要涉及一种多工业机器人协同焊接船体小组立的控制方法，基于一台移动式工业机器人和多台焊接机械臂的结构设计，结合船体小组立工件的特点和工艺需求，提出移动式工业机器人与多机械臂协同运动控制方法，运用组件化的思想，通过实时监测离线程序中的控制信号，比对机械臂控制逻辑数据库，匹配出信号包含的信息，并将信息发送至对应的控制器，完成指定动作。该方法通过不同的控制信号控制PLC逻辑程序的不同流转，最终实现移动式工业机器人与工业机械臂、多工业机械臂之间时序同步或异步协同运动，大大提高了焊接效率和焊接智能化水平，解放了劳动力，改善了工人的劳动环境。

主权项

1.一种多工业机器人协同焊接控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在工业控制计算机中运行有数控系统软件，可以实现G代码的译码运行、PLC(可编程逻辑控制器)运行和伺服电机运动控制，同时在工业控制计算机(IPC)系统中建立多机械臂控制逻辑数据库，数据库中包含G代码的每个M指令所代表的指令类型、对应控制的机械臂、对应的机械臂动作程序号和PLC下一步的逻辑流转号。步骤2：在每个机械臂控制器中建立机械臂动作程序库，程序库内每个程序对应机械臂的一个动作，其中包括机器人位姿变换和控制焊接设备开关焊动作。步骤3：采用DELMIA离线编程软件生成离线G代码程序，程序中包含移动式工业机器人运动指令和M指令信号，通过工厂网络或者存储介质导入工业控制计算机中；步骤4：由步骤3生成的离线G代码程序在工业控制计算机的数控系统中运行，工业控制计算机的数控系统解析G代码程序中的运动指令，控制移动式工业机器人的多个伺服电机旋转，带动滑枕末端的工业机械臂在整个行程范围三维空间内插补联动；步骤5：在步骤4执行的同时，工业控制计算机里运行的PLC会实时监测G代码程序中的M指令信号的触发情况，一旦监测到某个M指令信号被G代码译码模块触发，PLC程序会在步骤1建立的多机械臂控制逻辑数据库中检索该M指令；步骤6：根据步骤5得到的该M指令信号的匹配结果，确定需要控制的机械臂对象、机械臂需要完成的动作以及对应的程序号、PLC后续的逻辑流转号；步骤7：根据步骤6得到的匹配结果，工控机的PLC根据逻辑流转号进入对应的处理逻辑程序，同时，PLC会将包含被控机械臂动作信息的程序号通过工业现场总线传送至对应的机械臂的控制器中；步骤8：一直处于外部自动模式等待程序号输入的机械臂的控制器接收到程序号后，会自动在步骤2建立的机械臂动作程序库中匹配该程序号对应的程序文件，并执行它，完成指定动作，其中包括机器人位姿变换和控制焊接设备开关焊动作。执行结束后，机械臂控制器会向工业控制计算机发送程序运行结束信号，并重新进入外部自动等待程序号模式；步骤9：工业控制计算机接收到机械臂控制器发送来的程序执行结束信号后，会触发PLC复位该M指令的处理逻辑，工业控制计算机的数控系统会继续执行后续的G代码程序，重复步骤5‑步骤9，最终实现工业控制计算机异步控制移动式工业机器人与多工业机械臂协同完成位姿变换或控制焊接设备开关焊动作，配合焊缝跟踪视觉系统以及定位视觉系统，即可实现多工业机器人全自动协同焊接船体小组立工件。步骤10：若步骤6的匹配结果要求多个工业机械臂与移动式工业机器人在同一时间有两个或两个以上执行动作，则当步骤8中机械臂的控制器处于外部自动模式执行程序时，步骤4‑步骤8仍在同时运行，最终实现工业控制计算机同步控制移动式工业机器人与多工业机械臂有两个或两个以上协同运动完成位姿变换或控制焊接设备开关焊动作，配合焊缝跟踪视觉系统以及定位视觉系统，即可实现多工业机器人全自动协同焊接船体小组立工件。