[发明专利]一种厚板焊接机器人的焊接控制方法

说明书

本发明实施例公开了一种厚板焊接机器人的焊接控制方法，包括以下步骤：厚板坡口检测、坡口识别、规划焊接任务、焊接、检测、对最终焊缝进行检测；合格，则完成焊接，并将焊接过程数据补入到数据库中；不合格，则重复上述步骤。本发明的控制方法结合了自学习系统、高度自动化系统，无需人工干预，突破了厚板高效、优质、低成本焊接难题，确保了接头获得良好的热性能和综合性能，满足厚板高效、优质、低成本焊接生产需求，大幅提高了厚板焊接成品的合格率。

技术领域

本发明涉及机器人焊接技术领域,具体地说是一种厚板焊接机器人的焊接控制方法。

背景技术

工业机器人在中厚板焊接生产中主要应用于船舶制造、工程机械、煤炭机械、核工业、钢结构及压力容器制造等行业。在工程机械行业，焊接机器人已经较广泛的应用于各种工程机械工件的制造。例如盾构机上关键零部件，挖掘机的动臂、斗杆、挖斗、X架、主平台及履带梁等各个部件，装载机的前后车架、动臂等关键部件，推土机后桥箱、台车方盒，汽车起重机车架、转台、支腿以及履带起重机、泵车、平地机及摊铺机等设备关键部件的焊接都有了专门的焊接机器人-变位机集成系统。这些专门的机器人焊接系统运行稳定可靠，本体及控制系统通过电弧跟踪功能、接触传感功能、焊接专家数据库等智能化功能，对中厚板焊接领域存在的工件尺寸、焊脚尺寸较大，焊接坡口加工、工件组对精度较差等问题进行了解决，焊缝成形效果和焊接稳定性均较好。

焊接机器人在得到越来越广泛应用的同时，也正向更高程度的自动化与智能化方向发展。近年来不断涌现具有代表性的机器人焊接新技术，这些技术从生产效率、精度要求、操作性、适应性等方面显示了焊接机器人技术的未来发展趋势，从研发完善逐渐走向推广应用。

然而对于厚板，其坡口根部附近的焊道深度大，空间较小，需要多层焊接，不容易控制，采用现有的控制方法焊接得到的成品合格率较低。

发明内容

本发明实施例中提供了一种厚板焊接机器人的焊接控制方法，以解决现有技术中厚板焊接成品合格率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明提供了一种厚板焊接机器人的焊接控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，对厚板坡口进行检测，得到检测数据；

步骤2，将检测数据与数据库中标准坡口数据进行匹配，若匹配成功，则执行步骤4，否则，执行步骤3；

步骤3，确定与数据库最接近的坡口，将当前坡口进行机械制作，然后返回步骤1；

步骤4，根据与数据库匹配的坡口，规划对应的焊接策略；

步骤5，通过图像拍照分析和激光识别跟踪，识别厚板的厚度和坡口信息，确定实际运动轨迹和焊接顺序，根据数据库内的指导信息调整每一层的焊接工艺，进行多层多道焊缝的焊接；

步骤6，对焊缝进行检测，若合格，则焊接完成，并将焊接过程数据写入数据库，否则，返回步骤1。

进一步的，步骤1中所述检测数据包括待焊接工件的厚度、坡口形式和坡口图像。

进一步的，步骤2中所述匹配的要求为坡口角度公差范围±2°，坡口深度公差范围±1mm。

进一步的，步骤4中所述数据库内根据焊接工件的厚度、坡口形式、工件材料、坡口宽度和焊接起止点位置确定所述焊接策略，所述焊接策略内包括焊接层数、焊接规范和焊接路径。

进一步的，步骤5中，通过识别的厚度和坡口信息，每一层焊接均与数据库进行比较匹配，确定运动轨迹和焊接顺序，并根据数据库信息调整每一层的焊接工艺，若任意一层未找到匹配数据，则返回步骤1。

进一步的，所述步骤5中图像拍照分析包括对获取的灰度图像进行图像增强，具体过程为：