一种基于工业机器人的曲线焊接系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于工业机器人的曲线焊接系统，包括：焊接工件模型对接分系统，用于对待焊接工件定义待焊接位置，进行待焊接模拟衔接匹配，生成焊接衔接匹配数据信息；焊接曲线示教编程分系统，用于焊接曲线路径规划，进行机器人与焊机的通讯及机器人示教编程，在线模拟自动焊接形成模拟焊接状态过程；变位机翻转及控制分系统，用于通过三轴全角旋转翻转机构进行变位机全角度翻转移动，控制变位翻转驱动正反向旋转；焊接机器人及控制分系统，用于发出控制指令控制机器人与变位协调，进行自动曲线焊接，并根据模拟焊接状态过程对自动曲线焊接状态过程进行监控及过程展示。焊接状态过程进行监控及过程展示。焊接状态过程进行监控及过程展示。

A curve welding system based on industrial robot

【技术实现步骤摘要】
一种基于工业机器人的曲线焊接系统


[0001]本专利技术涉及工业机器人精密焊接
，更具体地说，本专利技术涉及一种基于工业机器人的曲线焊接系统。

技术介绍

[0002]现阶段，现有的机器人焊接系统，焊接位置衔接匹配通常由人为操作或手动设定，难以进行系统化大批量异形曲线衔接；焊接曲线路径规划有待改善；变位机翻转及控制角度翻转移动全角度全向移动尚待提高；机器人与变位协调进行自动任意曲线焊接对自动曲线焊接状态过程进行监控及过程展示尚需完善；因此，有必要提出一种基于工业机器人的曲线焊接系统，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0003]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明；本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0004]为至少部分地解决上述问题，本专利技术提供了一种基于工业机器人的曲线焊接系统，其特征在于，包括：
[0005]焊接工件模型对接分系统，用于对待焊接工件定义待焊接位置，进行待焊接模拟衔接匹配，生成焊接衔接匹配数据信息；
[0006]焊接曲线示教编程分系统，用于焊接曲线路径规划，进行机器人与焊机的通讯及机器人示教编程，在线模拟自动焊接形成模拟焊接状态过程；
[0007]变位机翻转及控制分系统，用于通过三轴全角旋转翻转机构进行变位机全角度翻转移动，控制变位翻转驱动正反向旋转；
[0008]焊接机器人及控制分系统，用于发出控制指令控制机器人与变位协调，进行自动曲线焊接，并根据模拟焊接状态过程对自动曲线焊接状态过程进行监控及过程展示。
[0009]优选的，所述焊接工件模型对接分系统包括：
[0010]工件模型焊接位置子系统，用于对待焊接工件定义待焊接位置，并将焊接位置在待焊接工件立体模型中排列出焊接顺序编号；
[0011]焊接位置衔接匹配子系统，用于按照焊接顺序编号将待焊接工件立体模型的待焊接位置进行待焊接模拟衔接匹配；
[0012]衔接匹配焊接信息子系统，用于根据待焊接模拟衔接匹配的结果生成焊接衔接匹配数据信息。
[0013]优选的，所述焊接曲线示教编程分系统包括：
[0014]焊接曲线路径规划子系统，用于根据焊接衔接匹配数据信息规划焊接曲线路径，获得焊接曲线路径规划；
[0015]模拟焊接示教编程子系统，用于根据焊接曲线路径规划进行机器人与焊机的通讯
及机器人示教编程；
[0016]路径规划模拟焊接子系统，用于根据机器人示教编程在线模拟自动焊接形成模拟焊接状态过程。
[0017]优选的，所述变位机翻转及控制分系统包括：
[0018]变位机翻转机构子系统，用于通过三轴全角旋转翻转机构进行变位机全角度翻转移动；
[0019]翻转机构驱动定位子系统，用于通过变位翻转驱动马达驱动三轴全角旋转翻转机构进行翻转；
[0020]驱动定位自动控制子系统，用于通过马达控制器对变位翻转驱动马达正反向旋转。
[0021]优选的，所述焊接机器人及控制分系统包括：
[0022]机器人与变位协调子系统，用于将焊接机器人的焊接路径角度位置与变位机翻转及控制分系统进行焊接与翻转移动协调，进行自动曲线焊接；
[0023]焊接变位协调控制子系统，用于发出控制指令控制机器人与变位协调子系统执行焊接与翻转移动协调动作；
[0024]曲线焊接监测展示子系统，用于根据焊接工件模型对接分系统的模拟焊接对自动曲线焊接状态进行监控，进行自动曲线焊接过程展示。
[0025]优选的，所述焊接位置衔接匹配子系统包括：
[0026]焊接顺序执行排序单元，用于按照焊接工艺设定焊接顺序编号；焊接顺序编号包括：焊接初始顺序编号、焊接中断顺序编号和焊接修改顺序编号；
[0027]执行排序编号导入单元，用于按照焊接顺序执行排序单元的焊接顺序编号，将编号导入控制程序，生成执行排序编号控制程序；
[0028]编号导入模拟衔接单元，用于根据执行排序编号控制程序将待焊接工件立体模型的待焊接位置进行待焊接模拟衔接匹配。
[0029]优选的，所述路径规划模拟焊接子系统包括：
[0030]示教编程在线学习单元，用于将机器人示教编程模块进行在线学习，获得示教编程在线学习结果；
[0031]在线学习模拟验证单元，用于将示教编程在线学习结果和预期学习结果进行在线学习模拟验证；
[0032]模拟验证模拟焊接单元，用于根据在线学习模拟验证进行在线模拟自动焊接形成模拟焊接状态过程。
[0033]优选的，所述变位机翻转机构子系统包括：
[0034]三轴翻转框架单元，用于通过三轴全角旋转翻转机构进行变位机三轴翻转；三轴全角旋转翻转机构包括：三轴翻转框架、翻转框架支撑和旋转翻转轴承；三轴翻转框架包括：纵向翻转框架和横向翻转框架以及垂向翻转框架；三轴翻转框架通过多个旋转翻转轴承旋转连接翻转框架支撑；
[0035]圆盘全角旋转单元，用于连接三轴翻转框架单元的旋转翻转轴承，带动三轴翻转框架进行旋转翻转；
[0036]全角旋转移动单元，用于通过多向平移平台固定三轴翻转框架单元的翻转框架支
撑，多向平移平台带动三轴翻转框架单元进行多向移动。
[0037]优选的，所述机器人与变位协调子系统包括：
[0038]逻辑程序指令单元，用于根据焊接机器人的焊接路径角度位置的焊接工艺逻辑生成焊接逻辑程序指令；
[0039]程序指令传输单元，用于将焊接逻辑程序指令通过输入输出口进行逻辑指令传输；
[0040]协调执行焊接单元，用于根据逻辑指令执行焊接动作及与变位机翻转及控制分系统进行焊接与翻转移动协调，进行自动曲线焊接。
[0041]优选的，所述曲线焊接监测展示子系统包括：
[0042]焊接闪光减弱单元，用于通过多层可调灰度镜组对焊接过程中的瞬间高亮度闪光进行焊接瞬时强光减弱；
[0043]焊接摄像监控单元，用于对焊接瞬时强光减弱后的焊接过程进行曲线焊接过程摄像监控；
[0044]焊接过程展示单元，用于将曲线焊接过程摄像监控数据与焊接工件模型对接分系统的模拟焊接数据进行对比；如曲线焊接过程摄像监控数据与模拟焊接数据一致性高于系统设定焊接数据一致性，则曲线焊接过程符合系统设定；如曲线焊接过程摄像监控数据与模拟焊接数据一致性不高于系统设定焊接数据一致性，则曲线焊接过程不符合系统设定，发出焊接异常示警信息，并通过显示器显示，进行自动曲线焊接过程展示。
[0045]相比现有技术，本专利技术至少包括以下有益效果：
[0046]本专利技术一种基于工业机器人的曲线焊接系统，包括：焊接工件模型对接分系统，用于对待焊接工件定义待焊接位置，进行待焊接模拟衔接匹配，生成焊接衔接匹配数据信息；焊接曲线示教编程分系统，用于焊接曲线路径规划，进行机器人与焊机的通讯及机器人示教编程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于工业机器人的曲线焊接系统，其特征在于，包括：焊接工件模型对接分系统，用于对待焊接工件定义待焊接位置，进行待焊接模拟衔接匹配，生成焊接衔接匹配数据信息；焊接曲线示教编程分系统，用于焊接曲线路径规划，进行机器人与焊机的通讯及机器人示教编程，在线模拟自动焊接形成模拟焊接状态过程；变位机翻转及控制分系统，用于通过三轴全角旋转翻转机构进行变位机全角度翻转移动，控制变位翻转驱动正反向旋转；焊接机器人及控制分系统，用于发出控制指令控制机器人与变位协调，进行自动曲线焊接，并根据模拟焊接状态过程对自动曲线焊接状态过程进行监控及过程展示。2.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的曲线焊接系统，其特征在于，所述焊接工件模型对接分系统包括：工件模型焊接位置子系统，用于对待焊接工件定义待焊接位置，并将焊接位置在待焊接工件立体模型中排列出焊接顺序编号；焊接位置衔接匹配子系统，用于按照焊接顺序编号将待焊接工件立体模型的待焊接位置进行待焊接模拟衔接匹配；衔接匹配焊接信息子系统，用于根据待焊接模拟衔接匹配的结果生成焊接衔接匹配数据信息。3.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的曲线焊接系统，其特征在于，所述焊接曲线示教编程分系统包括：焊接曲线路径规划子系统，用于根据焊接衔接匹配数据信息规划焊接曲线路径，获得焊接曲线路径规划；模拟焊接示教编程子系统，用于根据焊接曲线路径规划进行机器人与焊机的通讯及机器人示教编程；路径规划模拟焊接子系统，用于根据机器人示教编程在线模拟自动焊接形成模拟焊接状态过程。4.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的曲线焊接系统，其特征在于，所述变位机翻转及控制分系统包括：变位机翻转机构子系统，用于通过三轴全角旋转翻转机构进行变位机全角度翻转移动；翻转机构驱动定位子系统，用于通过变位翻转驱动马达驱动三轴全角旋转翻转机构进行翻转；驱动定位自动控制子系统，用于通过马达控制器对变位翻转驱动马达正反向旋转。5.根据权利要求1所述的一种基于工业机器人的曲线焊接系统，其特征在于，所述焊接机器人及控制分系统包括：机器人与变位协调子系统，用于将焊接机器人的焊接路径角度位置与变位机翻转及控制分系统进行焊接与翻转移动协调，进行自动曲线焊接；焊接变位协调控制子系统，用于发出控制指令控制机器人与变位协调子系统执行焊接与翻转移动协调动作；曲线焊接监测展示子系统，用于根据焊接工件模型对接分系统的模拟焊接对自动曲线
焊接状态进行监控，进行自动曲线焊接过程展示。6.根据权利要求2所述的一种基于工业机器人的曲线焊接系统，其特征在于，所述焊接位置衔接匹配子系统包括：焊接顺序执行排序单元，用于按照焊接工艺设定焊接顺序编号；焊接顺序编...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫飞彪，张洪瑞，林毅旺，
申请(专利权)人：广州东焊智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：