基于焊接机器人的实时焊接寻位误差补偿方法技术

本发明专利技术涉及机器人焊接领域，具体涉及基于焊接机器人的实时焊接寻位误差补偿方法。基于焊接机器人的实时焊接寻位误差补偿方法，通过建立基于焊接机器人的寻位误差补偿程序，通过两边测量寻位算法进行焊接寻位与误差补偿。本发明专利技术通过采用两边测量寻位算法，用以更好的优化焊接机器人在不同工艺，不同场景下的寻位误差较大，人工标定效率较低的问题，减少人力成本同时操作安全，同时相比于现存的多传感器的标定方式，本发明专利技术所述的寻位误差补偿算法操作简单，内存占用率低，成本更低，可用于实际生产中使用。中使用。中使用。

【技术实现步骤摘要】
基于焊接机器人的实时焊接寻位误差补偿方法


[0001]本专利技术涉及机器人焊接领域，IPC分类号：G16H80/00，具体涉及基于焊接机器人的实时焊接寻位误差补偿方法。

技术介绍

[0002]随着智能制造的快速发展，焊接机器人逐渐应用于工业自动化生产中，通过设置机器人的运动控制与参数的设置与调整的方式，不仅提高了各行各业的生产效率，节省了人力成本，同时也保证了生产的质量，更好的实现了机械化与信息化的改革，但是焊接机器人的应用与推广也存在寻位精度不准确，操作前需要人工标定，多传感器导致操作复杂的情况。
[0003]专利“焊接机器人用寻位装置及其焊接机器人工作系统”，通过对焊机机器人的电路进行改进，使得焊枪可有效的击穿工件的绝缘层，并通过对检测电路的串接改进，实现焊接电路的快速响应与高精度寻位。但是此改进只是从电路反馈与响应时间上进行相应的优化，并未涉及影响寻位精度的关键，即六轴机器人机械结构与坐标系的标定造成的根本误差，后续还需要进行人工调节。
[0004]专利“一种用于焊接机器人快速寻位的装置及寻位方法”，通过改进焊接机器人的结构装置，建立环形寻位底座，用以进行机器人的寻位与寻位功能，但是此种方法针对不同的操作工艺和焊接环境，应布置不同的寻位装置，提高了生产与工作的成本，同时也使得工作流程更加复杂。
[0005]因此，目前急需推出一种焊接机器人的实时焊接寻位误差补偿算法，通过将此算法应用于焊接机器人的控制系统中，用以提高焊接机器人的寻位精度，同时可快速应用于实际应用中，既可以简化生产成本，同时又可以优化人力资源。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的一些问题，本专利技术提供了基于焊接机器人的实时焊接寻位误差补偿方法，其特征在于，建立基于焊接机器人的寻位误差补偿程序，所述的寻位误差补偿程序通过焊机控制模块控制，并在焊机控制模块中选定寻位类型，通过两边测量寻位算法在同一平面上进行焊接寻位与实时误差补偿。
[0007]优选的，所述的焊接机器人为六自由度机器人，其预设寻位点为a1(x1,y1,z1,θ
x1
,θ
y1
,θ
z1
)，移动后寻位点分别为a2(x2,y2,z2,θ
x2
,θ
y2
,θ
z2
)，a3(x3,y3,z3,θ
x3
,θ
y3
,θ
z3
)。
[0008]优选的，所述的寻位类型包括定点寻位，直线路径寻位，圆弧路径寻位。
[0009]优选的，所述的寻位误差补偿程序具体包括:
[0010]步骤一，判断焊接机器人是否需要寻位，若需要寻位则选择相应的寻位类型，及其控制参数。
[0011]步骤二，控制焊接机器人移动到预设寻位点附近；
[0012]步骤三，控制机器人沿着指定方向平移运动，得到移动后寻位点a2，并反馈至焊机
记录；
[0013]步骤四：控制机器人返回至预设寻位点附近，并使机器人沿着另一方向平移运动，得到移动后寻位点a3，并反馈至焊机记录；
[0014]步骤五：计算两次移动后寻位点a2,a3移动距离的交点，并定义为a4；
[0015]步骤六：使用交点a4替换预设寻位点，完成寻位误差修正。
[0016]优选的，所述的移动距离的计算方法为欧式距离计算方法。
[0017]优选的，步骤三，步骤四所述的反馈至焊机并记录过程，需判断焊机是否可接收到移动后寻位点反馈信号，若未接收到移动后寻位点反馈信号，则寻位误差补偿失效。
[0018]优选的，所述的控制参数包括焊机设定的初始点，移动后寻位点坐标。
[0019]优选的，所述的两边测量寻位算法，通过计算移动后寻位点的距离交点，判断距离交点与焊机设定的初始点的误差，通过对误差的修正与补偿，用以优化焊接机器人的寻位。
[0020]优选的，所述的焊接机器人需建立腕基准坐标系与工件坐标系，建立基于坐标系的矩阵变换的标定，其中腕基准坐标系坐标系为oxyz，工件坐标系为o'x'y'z'，则经过矩阵变换的R点的姿态为：
[0021][0022]优选的，所述的焊机控制模块间为电连接。
[0023]专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0024](1)通过采用两边测量寻位算法，用以更好的优化焊接机器人在不同工艺，不同场景下的寻位误差较大，人工标定效率较低的问题，减少人力成本同时操作安全。
[0025](2)相比于现存的多传感器的标定方式，本专利技术所述的寻位误差补偿算法操操作简单，内存占用率低，成本更低，可用于实际生产中使用。
附图说明
[0026]图1为焊接机器人的实时焊接寻位误差补偿方法流程图。
具体实施方式
[0027]基于焊接机器人的实时焊接寻位误差补偿方法，其特征在于，建立基于焊接机器人的寻位误差补偿程序，所述的寻位误差补偿程序通过焊机控制模块控制，并在焊机控制模块中选定寻位类型，通过两边测量寻位算法进行焊接寻位与误差补偿。
[0028]在一种实施方式中，所述的焊接机器人为六自由度机器人，其预设寻位点为a1(x1,y1,z1,θ
x1
,θ
y1
,θ
z1
)，移动后寻位点分别为a2(x2,y2,z2,θ
x2
,θ
y2
,θ
z2
)，a3(x3,y3,z3,θ
x3
,θ
y3
,θ
z3
)。
[0029]在一种实施方式中，所述的寻位类型包括定点寻位，直线路径寻位，圆弧路径寻位。
[0030]在一种优选的实施方式中，所述的实时焊接寻位误差补偿系统还可应用于点焊、弧焊以及氩焊。
[0031]在一种实施方式中，所述的寻位误差补偿程序具体包括:
[0032]步骤一，判断焊接机器人是否需要寻位，若需要寻位则选择相应的寻位类型，及其控制参数。
[0033]步骤二，控制焊接机器人移动到预设寻位点附近；
[0034]步骤三，控制机器人沿着指定方向平移运动，得到移动后寻位点a2，并反馈至焊机记录；
[0035]步骤四：控制机器人返回至预设寻位点附近，并使机器人沿着另一方向平移运动，得到移动后寻位点a3，并反馈至焊机记录；
[0036]步骤五：计算两次移动后寻位点a2,a3移动距离的交点，并定义为a4；
[0037]步骤六：使用交点a4替换预设寻位点，完成寻位误差修正。
[0038]在一种优选的实施方式中，所述的步骤五需对比交点a4与焊机中所设定的位置点的偏差，如偏差大于3cm，则循环步骤1
‑
5再次进行寻位操作，如偏差小于3cm，则跳转至步骤六进行操作；寻位误差补偿程序还包括控制参数的设定，具体包括焊接速度，焊接电流，焊接电压的选择。
[0039]在一种实施方式中，所述的移动距离的计算方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于焊接机器人的实时焊接寻位误差补偿方法，其特征在于，建立基于焊接机器人的寻位误差补偿程序，所述的寻位误差补偿程序通过焊机控制模块控制，并在焊机控制模块中选定寻位类型，通过两边测量寻位算法在同一平面上进行焊接寻位与误差补偿。2.根据权利要求1所述的基于焊接机器人的实时焊接寻位误差补偿方法，其特征在于，所述的焊接机器人为六自由度机器人，其预设寻位点为a1(x1,y1,z1,θ
x1
,θ
y1
,θ
z1
)，移动后寻位点分别为a2(x2,y2,z2,θ
x2
,θ
y2
,θ
z2
)，a3(x3,y3,z3,θ
x3
,θ
y3
,θ
z3
)。3.根据权利要求1所述的基于焊接机器人的实时焊接寻位误差补偿方法，其特征在于，所述的寻位类型包括定点寻位，直线路径寻位，圆弧路径寻位。4.根据权利要求1所述的基于焊接机器人的实时焊接寻位误差补偿方法，其特征在于，所述的寻位误差补偿程序具体包括:步骤一，判断焊接机器人是否需要寻位，若需要寻位则选择相应的寻位类型，及其控制参数。步骤二，控制焊接机器人移动到预设寻位点附近；步骤三，控制机器人沿着指定方向平移运动，得到移动后寻位点a2，并反馈至焊机记录；步骤四：控制机器人返回至预设寻位点附近...

【专利技术属性】
技术研发人员：王相伟，
申请(专利权)人：珠海友芯人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：