一种焊接机器人标定焊枪的方法技术

提供一种焊接机器人标定焊枪的方法，属于焊枪标定技术领域，本发明专利技术使用了新的方法标定了焊枪端点，即测量得到焊枪端点的位置，该标定方式更为简单，误差更小，最终焊枪端点的标定误差为0

【技术实现步骤摘要】
一种焊接机器人标定焊枪的方法


[0001]本专利技术属于焊枪标定
，具体涉及一种焊接机器人标定焊枪的方法。

技术介绍

[0002]随着工业自动化的不断推进，在焊接领域，焊接机器人的焊接对象变得越来越复杂，焊枪的类型也变得越来越多，同时客户对焊接质量的要求也在不断提高，这就需要机器人能够实现对焊枪的精准控制。机器人对焊枪的精准控制离不开焊枪的标定，焊枪标定得越准确，焊接的质量才能够得到保障。
[0003]现有标定机器人焊枪端点的方法主要有两种：1、XYZ 4点法；2、XYZ参照法，误差约1
‑
5mm。现有技术存在问题：1、XYZ 4点法和XYZ参照法的标准有些模糊，不同的工程师的标定标准或观察标准往往是不一致的；2、这两种标定方法在原理上误差较大，误差约为1
‑
5mm，影响机器人系统对焊枪的精准控制。因此有必要提出改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题：提供一种焊接机器人标定焊枪的方法，本专利技术使用了新的方法标定了焊枪端点，即测量得到焊枪端点的位置，该标定方式更为简单，误差更小，能够实现机器人对焊枪的精准控制，更好地完成焊接任务。
[0005]本专利技术采用的技术方案：一种焊接机器人标定焊枪的方法，焊枪端点的标定主要是确定焊枪端点在与接机器人连接的法兰坐标系下的位置ΔX,ΔY,ΔZ，具体包括以下步骤：
[0006]步骤1)：准备一张干净平整的面板，利用水平仪将面板上表面调至与水平面平行；
[0007]步骤2)：利用焊接机器人将法兰以及与法兰连接的焊枪整体运动至面板上方，调整法兰平面平行于水平面，标准为：法兰坐标系下A、B、C三个旋转量为90
°
的整数倍；
[0008]步骤3)：在保证法兰平面一直平行于水平面的前提下，调整焊枪端点空间位置，主要是竖直方向的位置，使焊枪的端点刚好接触到面板上表面，定义此接触点为O点，并标记O点；
[0009]步骤4)：通过机器人示教器旋转法兰180
°
，定义此时的接触点为O
′
点，并标记O
′
点，测量得到OO
′
，实际上ΔX＝OO
′
/2，即为焊枪端点相对与法兰坐标原点在X方向的偏差；
[0010]步骤5)：在全局坐标系下，沿着X轴方向移动法兰和焊枪整体，将焊枪端点由O
′
点移动至O点附近，标记为O"，此时O"在过O点且垂直于O O
′
的直线上，测量得到OO"，实际上ΔY＝OO"/2，即为焊枪端点相对于法兰坐标原点在Y方向的偏差；
[0011]步骤6)：最后用直尺直接测量法兰平面与面板之间的竖直距离ΔZ，即焊枪端点相对于法兰坐标原点在Z方向的偏差。
[0012]上述标定过程中的误差主要来源于焊枪端点的标记误差和测量读数误差，焊枪端点标记只有在测量ΔY时才会引入误差，误差范围记为0
‑
0.5mm，测量读数的误差范围为0
‑
0.5mm，最终焊枪端点的标定误差为0
‑
1mm。
[0013]本专利技术与现有技术相比的优点：
[0014]1、本方案使用了新的方法标定焊枪端点，即测量得到焊枪端点的位置，该标定方法下，焊枪端点的标定精度得到了较大的提高，能够实现机器人对焊枪的精准控制，更好地完成焊接任务，该标定方法标准清晰，方法简单，误差较小；
[0015]2、本方案标定方法适用于机器人多种工具的标定，其他非异型工具均可以参照本标定方法标定，且不同工具间标定的相对误差会很小。
附图说明
[0016]图1为本专利技术中标定焊枪步骤2)的示意图；
[0017]图2为本专利技术中标定焊枪步骤3)的示意图；
[0018]图3为本专利技术中标定焊枪步骤4)的示意图；
[0019]图4为本专利技术中标定焊枪步骤5)的示意图；
[0020]图5为本专利技术中标定焊枪步骤6)的示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0023]请参阅图1
‑
5，详述本专利技术的实施例。
[0024]一种焊接机器人标定焊枪的方法，焊枪3端点的标定主要是确定焊枪3端点在与焊接机器人连接的法兰2坐标系下的位置ΔX,ΔY,ΔZ，具体包括以下步骤：
[0025]步骤1)：准备一张干净平整的面板1，利用水平仪将面板1表面调至与水平面平行；
[0026]步骤2)：利用焊接机器人将法兰2以及与法兰2连接的焊枪3整体运动至面板1上方，调整法兰2平面平行于水平面，标准为：法兰坐标系下A、B、C三个旋转量为90
°
的整数倍，如图1所示；其中，A、B、C是机器人欧拉表达式中的Z,Y,X轴旋转角；
[0027]步骤3)：在保证法兰2平面一直平行于水平面的前提下，焊接机器人调整焊枪3端点空间位置，主要是竖直方向的位置，使焊枪3的端点刚好接触到面板1上表面，定义此接触点为O点，并标记O点，如图2所示；
[0028]步骤4)：通过机器人示教器旋转法兰2 180
°
，定义此时的接触点为O
′
点，并标记O
′
点，测量得到OO
′
，实际上ΔX＝OO
′
/2，即为焊枪3端点相对与法兰2坐标原点在X方向的偏差，如图3所示；
[0029]步骤5)：在全局坐标系下，沿着X轴方向移动法兰2和焊枪3整体，将焊枪3端点由O
′
点移动至O点附近，标记为O"，此时O"在过O点且垂直于O O
′
的直线上，测量得到OO"，实际上
ΔY＝OO"/2，即为焊枪3端点相对于法兰2坐标原点在Y方向的偏差，如图4所示；
[0030]步骤6)：最后用直尺直接测量法兰2平面与面板1之间的竖直距离ΔZ，即焊枪3端点相对于法兰2坐标原点在Z方向的偏差，如图5所示。
[0031]这样就标定出焊枪端点在法兰坐标系统下的位置。
[0032]上述标定过程中的误差主要来源于焊枪3端点的标记误差和测量读数误差，焊枪3端点标记只有在测量ΔY时才会引入误差，误差范围记为0...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接机器人标定焊枪的方法，其特征在于：焊枪(3)端点的标定主要是确定焊枪(3)端点在与焊接机器人连接的法兰(2)坐标系下的位置ΔX,ΔY,ΔZ，具体包括以下步骤：步骤1)：准备一张干净平整的面板(1)，利用水平仪将面板(1)上表面调至与水平面平行；步骤2)：利用焊接机器人将法兰(2)以及与法兰(2)连接的焊枪(3)整体运动至面板(1)上方，调整法兰(2)平面平行于水平面，标准为：法兰坐标系下A、B、C三个旋转量为90
°
的整数倍；步骤3)：在保证法兰(2)平面一直平行于水平面的前提下，调整焊枪(3)端点空间位置，主要是竖直方向的位置，使焊枪(3)的端点刚好接触到面板(1)上表面，定义此接触点为O点，并标记O点；步骤4)：通过机器人示教器旋转法兰(2)180
°
，定义此时的接触点为O
′
点，并标记O
′
点，测量得到OO
′
，实际上ΔX＝OO
′<...

【专利技术属性】
技术研发人员：景岩，丁孟嘉，侯方，康承飞，陈昱杉，何志龙，向晋兴，段彤彤，贺米婷，
申请(专利权)人：西咸新区大熊星座智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：