一种点焊机器人工作站点焊工件的处理方法及装置与流程

文档序号:15006273发布日期:2018-07-24 21:19阅读:267来源:国知局

本发明属于工业自动化领域,尤其涉及一种点焊机器人工作站点焊工件的处理方法及装置。



背景技术:

申请号201610863810.9,申请公布号cn10627126a,公开了一种机器人点焊中智能控制方法。其中,机器人与plc双向连接,plc与上位机及焊接控制器双向连接,plc与上位机及焊接控制器双向连接;所述的上位机的输出端与显示屏连接;所述的焊接控制器的输入端与电流传感器的输出端连接;所述的机器人的工位工装设有2个,并且工位工装上设有机器人的操作按钮;所述的plc中设有人工负荷率模块及点焊质量监控模块。同现有技术相比,科学的计算安排人工的工作量,保证人员工作强度科学性,减少人工浪费,使人工能够满足生产线产量要求,提高企业效益及竞争力。对出现的质量问题,能及时处理,减少后继发生的质量问题。

但是,其未能考虑实际的生产情况,实际生产情况中工装工位的数目是多余点焊机器人数目的,当点焊完一个气动工位后,点焊机器人再运动到其他气动工位,对工件进行焊接,或许不是最佳的工作方式;出现优先级高的焊接工件,不能很好调整焊接工序,还会出现焊接过程两台或两台以上的点焊机器人本体碰撞的情况。

因此,有必要提出一种新的满足现有焊接方式要求焊接机器人工作站和焊接控制方法,它能优化现有的焊接运行程序,提出一种省时省力、安全高效的焊接控制方式。



技术实现要素:

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷,提供一种点焊机器人工作站点焊工件的处理方法及装置,能够优化点焊机器人本体焊接过程,为工件焊接,并且优化运动路线,避免两台点焊机器人本体同时运动到一个工位发生碰撞的事故。

一种点焊机器人工作站装置,包括点焊机器人本体1、机器人控制器2、伺服机器人焊钳3、点焊控制器4、系统控制柜5、工业冷水机6、电极修磨器7、机器人安装底座8、连接构件9、气动滑台10、电控夹具11;

所述的点焊机器人本体1安装于机器人安装底座8上部,伺服机器人焊钳3安装于点焊机器人本体1上,机器人安装底座8通过连接构件9与气动滑台10相连,电控夹具11安装于气动滑台10上,点焊机器人本体1的后侧设置有机器人控制器2、点焊控制器4、系统控制柜5、工业冷水机6,点焊机器人本体1左后侧设置有电极修磨器7,安全围栏12包围所有组件实现人机安全隔离;

所述的系统控制柜5内设置有优化焊接程序的plc控制器,系统控制柜5控制电控夹具11夹紧工件,并控制电控夹具11沿着连接构件9在气动滑台10上移动,机器人控制器2控制焊接机器人本体1在安装底座8上转动,点焊控制器4控制伺服机器人焊钳3在机器人本体1上转动实现对工件的焊接,工业冷水机11用于提供对焊接点供水冷却,电极修磨器7用于对伺服机器人焊钳3电极的修磨。

作为本技术方案的优选,所述的机器人安装底座8上安装有1个机器人本体1,4个连接构件9分别与点焊机器人本体1相连接,每一个连接构件9上分别设置一个气动滑台10,每一个气动滑台10上安装一个电控夹具11。

作为本技术方案的优选,工作站设置2个安装底座8,每一个安装底座8上安装一个机器人本体1,一个机器人本体1上安装2连接构件9,每一个连接构件9上分别设置一个气动滑台10,每一个气动滑台10上安装一个电控夹具11。

一种点焊机器人工作站点焊工件的处理方法,包括:

s1.将待点焊的工件按点焊工艺划分成4步工艺工序,并对每一个工序设计专用的电控夹具11;

s2.将4个工序对应的电控夹具11分别安装在4个气动滑台10上;

s3.控制柜5控制电控夹具11将待点焊的工件夹紧,并自动通过气动滑台10送入到点焊机器人本体1作业范围内;

s4.机器人控制器2控制点焊机器人本体1根据预约排队机制和分时操作控制方式运动到相应的气动滑台10的工位,点焊控制器4控制伺服机器人焊钳3调节相应的角度,实现伺服机器人焊钳3对待焊接工件进行焊接;

a.若出现优先级高的气动滑台的工位,则人工操作控制柜5取消预约队列,然后重新按优先级别在控制柜5内设定气动滑台10的移动先后顺序;

b.若无,则按照正常的设定的优先级顺序焊接;

s6.焊接完后的气动滑台10上的工件,系统自动将滑台送出作业区域,到达人工操作区域,并自动松开电控夹具11,人工取下工件。

s7.重新装夹于下一工序的焊接工位的气动滑台10上,重复上述过程,直到整个待焊接的工件焊接完成;

s8.取下焊接好的工件,装夹新的待焊接工件,重复上述步骤。

进一步优选的技术方案是,所述点焊工艺划分成4步工艺工序,第一步为选择组合待焊工件的其中两个部件进行焊接;第二步为从剩余组合工件中选择剩余的1个工件与第一步焊接完的工件进行焊接拼接,第三步为从剩余组合工件中选择剩余的1个工件与第二步焊接完的工件进行焊接拼接,第四步为从剩余组合工件中选择剩余的1个工件与第三步焊接完的工件进行焊接拼接。

进一步优选的技术方案是,根据待焊接工件的数量划分优先级,数量越多优先级越高。

进一步优选的技术方案是,根据焊接工件待焊点数量划分优先级,待焊接点数量越多优先级越高。

进一步优选的技术方案是,根据待焊接工件的数量和待焊点数量划分优先级,产量不同情况下,待焊接工件的数量的优先级高于待焊接点数量多的优先级,产量相同情况下,待焊接点数量多的优先级越高。

本发明的提供一种点焊机器人工作站点焊工件的处理方法,能够优化点焊机器人本体焊接过程,为工件焊接,并且优化运动路线,避免两台点焊机器人本体同时运动到一个工位发生碰撞的事故;实现机器人作业和人工作业区域分离,安全性更高。

附图说明

图1为本发明的实施例1结构示意图;

图2为本发明的实施例2结构示意图;

图3为本发明的程序流程图;

图4为本发明的焊接步骤流程示意图。

图中:1-点焊机器人本体、2-机器人控制器、3-伺服机器人焊钳、4点焊控制器、5-系统控制柜、6-工业冷水机、7-电极修磨器、8-机器人安装底座、9-连接构件、10-气动滑台、11-电控夹具。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1实施例1为多工位、单点焊机器人本体1的点焊机器人工作站

如图1所示,一种点焊机器人工作站装置,包括点焊机器人本体1、机器人控制器2、伺服机器人焊钳3、点焊控制器4、系统控制柜5、工业冷水机6、电极修磨器7、机器人安装底座8、连接构件9、气动滑台10、电控夹具11;

所述的点焊机器人本体1安装于机器人安装底座8上部,所述的机器人安装底座8上安装有1个机器人本体1,4个连接构件9分别与点焊机器人本体1相连接,每一个连接构件9上分别设置一个气动滑台10,每一个气动滑台10上安装一个电控夹具11,点焊机器人本体1的后侧设置有机器人控制器2、点焊控制器4、系统控制柜5、工业冷水机6,点焊机器人本体1左后侧设置有电极修磨器7,安全围栏12包围所有组件实现人机安全隔离;

所述的系统控制柜5内设置有优化焊接程序的plc控制器,系统控制柜5控制电控夹具11夹紧工件,并控制电控夹具11沿着连接构件9在气动滑台10上移动,机器人控制器2控制焊接机器人本体1在安装底座8上转动,点焊控制器4控制伺服机器人焊钳3在机器人本体1上转动实现对工件的焊接,工业冷水机11用于提供冷却水对焊接点供水冷却,电极修磨器7用于对伺服机器人焊钳3电极的修磨。

实施例2多工位、多点焊机器人本体1的点焊机器人工作站如图2所示,一种点焊机器人工作站装置,包括点焊机器人本体1、机器人控制器2、伺服机器人焊钳3、点焊控制器4、系统控制柜5、工业冷水机6、电极修磨器7、机器人安装底座8、连接构件9、气动滑台10、电控夹具11;

工作站设置2个安装底座8,每一个安装底座8上安装一个机器人本体1,一个机器人本体1上安装2个连接构件9,每一个连接构件9上分别设置一个气动滑台10,每一个气动滑台10上安装一个电控夹具11,点焊机器人本体1的后侧设置有机器人控制器2、点焊控制器4、系统控制柜5、工业冷水机6,点焊机器人本体1左后侧设置有电极修磨器7,安全围栏12包围所有组件实现人机安全隔离;

所述的系统控制柜5内设置有优化焊接程序的plc控制器,系统控制柜5控制电控夹具11夹紧工件,并控制电控夹具11沿着连接构件9在气动滑台10上移动,机器人控制器2控制焊接机器人本体1在安装底座8上转动,点焊控制器4控制伺服机器人焊钳3在机器人本体1上转动实现对工件的焊接,工业冷水机11用于提供冷却水对焊接点供水冷却,电极修磨器7用于对伺服机器人焊钳3电极的修磨。

实施例3实施例3为本发明按照产品数量确定优先级

如图3、4所示,一种点焊机器人工作站点焊工件的处理方法,包括

s1.将待点焊的工件按点焊工艺划分成4步工艺工序,并对每一个工序设计专用的电控夹具11;

s2.将4个工序对应的电控夹具11分别安装在4个气动滑台10上;

s3.控制柜5控制电控夹具11将待点焊的工件夹紧,并自动通过气动滑台10送入到点焊机器人本体1作业范围内;

s4.机器人控制器2控制点焊机器人本体1根据预约排队机制和分时操作控制方式运动到相应的气动滑台10的工位,点焊控制器4控制伺服机器人焊钳3调节相应的角度,实现伺服机器人焊钳3对待焊接工件进行焊接;

a.若出现优先级高的气动滑台的工位,则人工操作控制柜5取消预约队列,然后重新按优先级别在控制柜5内设定气动滑台10的移动先后顺序;

根据待焊接工件的数量划分优先级,数量越多优先级越高;

b.若无,则按照正常的设定的优先级顺序焊接;

s6.焊接完后的气动滑台10上的工件,系统自动将滑台送出作业区域,到达人工操作区域,并自动松开电控夹具11,人工取下工件。

s7.重新装夹于下一工序的焊接工位的气动滑台10上,重复上述过程,直到整个待焊接的工件焊接完成;

s8.取下焊接好的工件,装夹新的待焊接工件,重复上述步骤。

进一步优选的技术方案是,所述点焊工艺划分成4步工艺工序,所述点焊工艺划分成4步工艺工序,第一步为选择组合待焊工件的其中两个部件进行焊接;第二步为从剩余组合工件中选择剩余的1个工件与第一步焊接完的工件进行焊接拼接,第三步为从剩余组合工件中选择剩余的1个工件与第二步焊接完的工件进行焊接拼接,第四步为从剩余组合工件中选择剩余的1个工件与第三步焊接完的工件进行焊接拼接。

当然,按照组合工件的零部件数量,焊接工艺工序可划分为2步、3步、5步及以上,而焊接的方式同4步工艺工序一致。

实施例4实施例4为本发明按照产品焊接点数确定优先级

如图3、4所示,一种点焊机器人工作站点焊工件的处理方法,包括

s1.将待点焊的工件按点焊工艺划分成4步工艺工序,并对每一个工序设计专用的电控夹具11;

s2.将4个工序对应的电控夹具11分别安装在4个气动滑台10上;

s3.控制柜5控制电控夹具11将待点焊的工件夹紧,并自动通过气动滑台10送入到点焊机器人本体1作业范围内;

s4.机器人控制器2控制点焊机器人本体1根据预约排队机制和分时操作控制方式运动到相应的气动滑台10的工位,点焊控制器4控制伺服机器人焊钳3调节相应的角度,实现伺服机器人焊钳3对待焊接工件进行焊接;

a.若出现优先级高的气动滑台的工位,则人工操作控制柜5取消预约队列,然后重新按优先级别在控制柜5内设定气动滑台10的移动先后顺序;

根据焊接工件待焊点数量划分优先级,待焊接点数量越多优先级越高;

b.若无,则按照正常的设定的优先级顺序焊接;

s6.焊接完后的气动滑台10上的工件,系统自动将滑台送出作业区域,到达人工操作区域,并自动松开电控夹具11,人工取下工件。

s7.重新装夹于下一工序的焊接工位的气动滑台10上,重复上述过程,直到整个待焊接的工件焊接完成;

s8.取下焊接好的工件,装夹新的待焊接工件,重复上述步骤。

进一步优选的技术方案是,所述点焊工艺划分成4步工艺工序,第一步为选择组合待焊工件的其中两个部件进行焊接;第二步为从剩余组合工件中选择剩余的1个工件与第一步焊接完的工件进行焊接拼接,第三步为从剩余组合工件中选择剩余的1个工件与第二步焊接完的工件进行焊接拼接,第四步为从剩余组合工件中选择剩余的1个工件与第三步焊接完的工件进行焊接拼接。

当然,按照组合工件的零部件数量,焊接工艺工序可划分为2步、3步、5步及以上,而焊接的方式同4步工艺工序一致。

实施例5实施例5为本发明按照产品数量和焊接点数确定优先级

如图3、4所示,一种点焊机器人工作站点焊工件的处理方法,包括

s1.将待点焊的工件按点焊工艺划分成4步工艺工序,并对每一个工序设计专用的电控夹具11;

s2.将4个工序对应的电控夹具11分别安装在4个气动滑台10上;

s3.控制柜5控制电控夹具11将待点焊的工件夹紧,并自动通过气动滑台10送入到点焊机器人本体1作业范围内;

s4.机器人控制器2控制点焊机器人本体1根据预约排队机制和分时操作控制方式运动到相应的气动滑台10的工位,点焊控制器4控制伺服机器人焊钳3调节相应的角度,实现伺服机器人焊钳3对待焊接工件进行焊接;

a.若出现优先级高的气动滑台的工位,则人工操作控制柜5取消预约队列,然后重新按优先级别在控制柜5内设定气动滑台10的移动先后顺序;

根据待焊接工件的数量和待焊点数量划分优先级,产量不同情况下,待焊接工件的数量的优先级高于待焊接点数量多的优先级,产量相同情况下,待焊接点数量多的优先级越高;

b.若无,则按照正常的设定的优先级顺序焊接;

s6.焊接完后的气动滑台10上的工件,系统自动将滑台送出作业区域,到达人工操作区域,并自动松开电控夹具11,人工取下工件。

s7.重新装夹于下一工序的焊接工位的气动滑台10上,重复上述过程,直到整个待焊接的工件焊接完成;

s8.取下焊接好的工件,装夹新的待焊接工件,重复上述步骤。

进一步优选的技术方案是,所述点焊工艺划分成4步工艺工序,第一步为选择组合待焊工件的其中两个部件进行焊接;第二步为从剩余组合工件中选择剩余的1个工件与第一步焊接完的工件进行焊接拼接,第三步为从剩余组合工件中选择剩余的1个工件与第二步焊接完的工件进行焊接拼接,第四步为从剩余组合工件中选择剩余的1个工件与第三步焊接完的工件进行焊接拼接。

当然,按照组合工件的零部件数量,焊接工艺工序可划分为2步、3步、5步及以上,而焊接的方式同4步工艺工序一致。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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