[发明专利]一种箱体焊接机器人参数化编程系统及其编程方法

说明书

本发明公开了一种箱体焊接机器人参数化编程系统及其编程方法，包括：上位机，用于存放大型箱体结构几何特征参数和工艺参数规范的电子表格；上位机APP程序，用于录入电子表格，并发送数据；PLC，与上位机APP程序形成局域网连接，包括：从控PLC和主控PLC，从控PLC用于接收上位机APP程序发送的数据，主控PLC用于发送接收数据请求；机器人控制器，通过I/O PTP与主控PLC连接，又通过现场总线与从控PLC连接，并基于接收的数据自动生成焊接工艺表，从而完成箱体格挡机器人焊接任务程序编程。本发明能免示教的快速参数化编程，只需输入几何特征尺寸和工艺参数规范，突破了箱体焊接机器人传统任务编程耗时长的难题。

技术领域

本发明涉及起重运输设备制造领域，更具体地说，涉及一种箱体焊接机器人参数化编程系统及其编程方法。

背景技术

大型起重机械在航运、冶金、化工、电站、桥梁以及水力电力等工程建设中发挥着重要作用，是国家重大基础设施建设不可或缺的战略支撑装备。箱体结构作为大型起重装备主体结构的主流形式，其焊接制造的质量和效率直接影响着最终产品的质量和效率。为此，全球起重装备制造商积极研发大型复杂箱体结构机器人高效智能化焊接工艺与装备，如窄深箱体内腔焊接机器人(CN 104308344A)、基于机器人的箱体焊接系统(CN105290663A)、一种箱体机器人焊接系统(CN 106425254A)等，以期实现大型复杂箱体结构制造过程的自动化、精益化和智能化。

周知，机器人焊接具有生产效率高和质量稳定性好等突出优点，但将其应用在大型复杂箱体结构焊接制造极具挑战性，首当其冲的难题就是机器人任务编程。传统人工示教在线编程过程繁琐、效率低下，轨迹精度完全是靠编程员的目测决定，而且对于复杂的路径示教在线编辑难以取得令人满意的效果。由于离线编程可完成复杂路径的任务编程，减少机器人的停机时间，让编程者远离危险的工作环境，使得该编程方式迅速成为产业研究热点，并取得了一定的成果，诸如一种基于离线编程的工业机器人打磨抛光工作站(CN106938443A)、基于离线编程的机器人加持工件打磨的轨迹规划方法(CN 107283422A)、一种基于工件三维图形的磨抛工业机器人离线编程方法(CN 106182018A)、一种六轴磨抛工业机器人离线编程及修正方法(CN 105269565A)、一种等离子空间切割机器人的离线编程模块及应用方法(CN 104875204A)等等。不难看出，上述发明侧重于机器人减材加工领域，针对的是单件，较少涉及零部件装配精度对机器人编程的影响，而且需要编程员事先准备生产系统及生产对象的三维模型，熟悉通用或专用机器人离线编程软件，这对目前企业员工的综合素养提出了高要求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种箱体焊接机器人参数化编程系统及其编程方法，能免示教的快速参数化编程，只需输入几何特征尺寸和工艺参数规范，突破了箱体焊接机器人传统任务编程耗时长的难题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种箱体焊接机器人参数化编程系统，包括：

上位机，用于存放大型箱体结构几何特征参数和工艺参数规范的电子表格；

上位机APP程序，用于录入上位机中的电子表格，并发送数据；

PLC，与上位机APP程序形成局域网连接，包括：从控PLC和主控PLC，从控PLC用于接收上位机APP程序发送的数据，并向主控PLC发送请求数据传输信号，主控PLC用于发送接收数据请求；

机器人控制器，通过I/O PTP与主控PLC连接，用于接收主控PLC发送的接收数据请求，机器人控制器又通过现场总线与从控PLC连接，用于接收从控PLC向机器人控制器发送的数据请求，并基于接收的数据自动生成焊接工艺表，从而完成箱体格挡机器人焊接任务程序编程。

所述几何特征参数，包括：箱体长度、箱体宽度、箱体高度、隔板数量、隔板间距、隔板宽度、隔板高度和隔板角度。