[发明专利]一种弧焊机器人空间复杂焊缝焊接路径的士教方法

说明书

技术领域

本发明涉及弧焊技术领域，具体涉及一种弧焊机器人空间复杂焊缝焊接路径的士教方法。

背景技术

随着先进制造技术的发展，焊接逐渐向自动化、柔性化和智能化的方向发展，机器人焊接被认为是焊接技术自动化水平的标志。机器人焊接的轨迹控制方式有士教再现、离线编程和自主编程三种，离线编程和自主编程由于相关传感技术应用的限制目前还停留在实验室研究阶段，士教再现是工业生产中焊枪轨迹控制的主要方式。士教编程是由技术人员引导，控制机器人末端的位置与姿态，记录机器人作业的程序点，然后插入所需的机器人命令来完成焊接程序的编制。由于机器人程序算法固化于机器人控制系统，如何引导机器人末端确定作业的程序点成为机器人焊接轨迹控制准确性和士教编程效率的关键。

对于空间复杂焊缝或多品种的产品对象，士教编程一方面需保证相同产品批量生产的士教程序点的重复精度，另一方面需要快速转换，减少冗余过渡点的士教，提高士教编程效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种弧焊机器人空间复杂焊缝焊接路径的士教方法，包含下列步骤:

S1：将待焊接件的复杂焊缝分割成直线焊缝和/或圆弧焊缝； 

S2：焊接空间点阵设置；

所述焊接空间点阵的点包括：起始点、各个焊缝对应的焊枪姿态点、各个焊缝的初始起弧点及初始收弧点；

S3:根据焊接空间点阵确定焊枪路径并储存到弧焊机器人；

具体为：以各个焊缝为单元编制弧焊机器人的焊接路径控制程序，所述各个焊缝的焊接路径为：起始点→焊枪姿态点→初始起弧点→焊缝路径→初始收弧点→焊枪姿态点→起始点；

S4：配备弧焊系统的弧焊机器人根据存储的焊接路径依次对每个焊缝施焊。

所述起始点位于待焊接件几何中心正上方。

所述各个焊缝的焊枪姿态点位于起始点的四周。

所述各个焊缝的初始起弧点和初始收弧点分别位于焊缝路径两端。

上述焊接空间点阵的点设置顺序为：起始点→各个焊缝的焊枪姿态点→各个焊缝的初始起弧点、初始收弧点。

步骤S2中，所述焊接空间点阵的点还包括各个焊缝的精确起弧点、精确收弧点，所述精确位置起弧点、精确位置收弧点是根据步骤S2的工件装配误差在初始位置起弧点、初始收弧点基础上进行调整而成，步骤S4中所述各个焊缝的焊接路径为：起始点→焊枪姿态点→初始起弧点→精确起弧点→焊缝路径→精确收弧点→初始收弧点→焊枪姿态点→起始点。所述焊接空间点阵的点设置顺序为：起始点→各个焊缝的焊枪姿态点→各个焊缝的初始起弧点、初始收弧点→各个焊缝的精确起弧点、精确收弧点。

所述焊枪姿态点的设置使焊枪姿态与待焊焊缝所在平面垂直。

本发明的有益效果为：

1）预先设置空间焊接点阵，利用机器人的士教方式减小了复杂焊缝批量生产对复杂点姿态的士教，大大提高了士教速度。每个工件焊前均进行焊接位置点修正，每条焊缝的焊接路径得到精确保证，从根本上避免了焊接路径偏移带来的不合格甚至报废等问题；

2）机器人的士教方式一次性获取空间位置点，通过一条焊接程序即可完成多条复杂焊缝的一次焊接，减少了单独编程和程序重新调用等中间环节，提高了复杂结构的机器人焊接效率。

附图说明

图1为本发明焊接空间点阵设置流程图。

图2为运用对喇叭体结构适用本发明的焊接路径示例。

具体实施方式

下面对本发明进行详细说明。

本发明包含下列步骤:

S1：将待焊接件的复杂焊缝分割成直线焊缝或圆弧焊缝； 

S2：焊接空间点阵设置；

所述焊接空间点阵的点包括起始点、各个焊缝对应的焊枪姿态点、各个焊缝的初始起弧点及初始收弧点、各个焊缝的精确起弧点、精确收弧点，下面分别介绍。

1.起始点。本发明以S表示。所述起始点位于喇叭体小开口端几何中心正上方。

2.焊枪姿态点。

所述焊枪姿态点P₁、P₂、…、P_n是根据焊缝数量n在起始点（S）附近四周设置的，每个焊缝对应一个焊枪姿态点，所述焊枪姿态点的设置以焊枪姿态与待焊焊缝所在平面垂直为准。

3. 各个焊缝的初始起弧点及初始收弧点。