一种伺服焊钳间接焊控制方法及控制系统与流程

本发明属于焊接，尤其涉及一种伺服焊钳间接焊控制方法及控制系统。

背景技术：

1、装配点焊是车身制造中的主要焊接方法，焊接设备、工装定位夹具在焊装生产线中高度集中，导致焊装生产线单位空间内的设备饱和率非常高，因此汽车制造普遍在焊接空间困难的位置使用间接焊装置来能够克服空间小、焊钳无法进入的问题；也就是焊钳能直接到达焊接位置的用焊钳焊接，不能到达的通过加装的间接焊装置引流焊接。

2、由于间接焊装置不能产生电流焊接，实际焊接过程需通过伺服焊钳夹住间接焊装置的导电铜板组件，将焊钳上产生的电流导入间接焊装置实现焊接功能，为了保证焊钳能与间接焊装置的导电铜板充分接触，一般焊钳会施加一定的压力对导电铜板进行钳接，钳接加压到设定的压力后，焊钳通电进行间接焊接，焊接完成后打开焊钳。

3、在进行间接焊过程中，铜板受焊钳加压会在夹紧点产生轻度凹陷变形，长期累积，会因铜板过度凹陷、压穿导致接触不良，严重影响了焊接品质；由于当前焊接设备无法自动判断导电铜板健康状态，目前行业内普遍通过人工识别铜板凹陷深度并定期更换导电铜板来保障焊接品质。

4、另外，由于伺服焊钳通常作为机器人携带的工具，目前行业内机器人携带伺服焊钳进行间接焊的运动轨迹是唯一的，无法自动更改压点，也就导致间接焊设备与伺服焊钳接触的导电铜板压点凹陷不满足许可要求后，只能将铜板整体更换，导致材料的严重浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种伺服焊钳间接焊控制方法及控制系统，可以自动判断导电板的健康状态来决定是否更换导电板，并根据导电板实际情况更改伺服焊钳压点，避免在导电板部分压点不符合要求时只能整体更换的问题，减少间接焊的材料浪费。

2、本发明是这样实现的，一种伺服焊钳间接焊控制方法，包括：

3、步骤s1：初始化伺服焊钳，通过信息收集模块获取当前伺服焊钳进行间接焊对应的导电板厚度信息和当前导电板压点编号；

4、步骤s2：将伺服焊钳移动到导电板当前编号压点处进行间接焊，信息收集模块收集伺服焊钳的实时数据；

5、步骤s3：根据步骤s2的伺服焊钳实时数据，信息处理模块通过预设程序计算导电板实际板厚；

6、步骤s4：信息处理模块将导电板实际板厚与导电板厚度信息进行对比并判断板厚是否正常；若是，则退出本次控制流程，若否，则执行步骤s5；

7、步骤s5：信息处理模块对当前导电板压点编号进行识别，并判断是否需要更换导电板；若是，则退出本次控制流程，若否，则对当前导电板压点编号进行变更；

8、步骤s6：根据步骤s5变更后的导电板压点编号，控制模块控制伺服焊钳到变更后的导电板压点并准备下一次焊接。

9、本发明的一种伺服焊钳间接焊控制方法，通过信息收集模块获取当前伺服焊钳间接焊对应的导电板厚度信息以及当前导电板压点编号，可以得到在伺服焊钳进行间接焊过程中导电板的对应数据，为后续导电板的板厚判定和压点判定提供数据支撑；利用信息收集模块采集伺服焊钳的实时数据，方便计算出导电板的实际板厚，从而利用信息处理模块自动判断导电板板厚是否正常，在保证判定准确性的前提下也节约了人力成本；通过对当前导电板压点编号进行识别，可以自动判断是否需要更换导电板，以及在无需更换时可以自动对导电板的压点编号进行变更，避免出现导电板仅部分压点不符合要求时就整体更换导电板的情况，保证导电板上的有效压点可以充分使用，进而减少了间接焊过程中材料的浪费。

10、优选地，步骤s1中，所述导电板厚度信息至少包括：导电板初始厚度和导电板最小容许厚度tmin，

11、所述导电板初始厚度为：在导电板压点未产生压损时，伺服焊钳压紧导电板，焊钳动臂压紧点和焊钳静臂压紧点之间的距离；

12、所述导电板最小容许厚度tmin为：在导电板压点到达压损极限时，伺服焊钳压紧导电板，焊钳动臂压紧点和焊钳静臂压紧点之间的距离；

13、其中压损极限为：导电板压点在经过压损后，所能保证焊钳加压时可靠导电且不影响焊接品质的压凹极限位置。

14、优选地，步骤s1中，所述当前导电板压点编号为针对导电板可用压点设置的序号值x，其中x为正整数值。

15、优选地，步骤s2中，伺服焊钳实时数据具体包括：伺服焊钳上旋转编码器的旋转圈数数据以及角度数据。

16、优选地，步骤s3中，信息处理模块通过预设程序运算实际板厚的计算式为

17、式中，t为间接焊导电板的实际厚度；

18、p0和r0分别为焊钳动电极与静电极相接触时旋转编码器的旋转圈数和旋转角度；

19、p和r分别为焊钳夹住间接焊导电板后收集到的旋转编码器旋转圈数和旋转角度；

20、h为焊钳电机将旋转运动转换成焊钳动臂直线运动的传动系数。

21、优选地，步骤s4中，信息处理模块将导电板实际板厚与导电板厚度信息进行对比并判断板厚是否正常具体包括：

22、当t＞tmin时，则认定板厚正常；

23、当t≤tmin时，则认定板厚异常。

24、优选地，步骤s5中：将当前导电板压点编号与导电板压点信息对比，并根据对比结果判断是否更换导电板具体包括：

25、当x≥xmax时，则报警提示更换导电板；

26、当x<xmax时，则无需更换导电板，并将当前导电板压点编号加一；

27、其中，xmax为导电板可用压点序号值x的最大值。

28、本发明还提供一种伺服焊钳间接焊控制系统，具体包括：

29、信息收集模块：收集当前间接焊导电板使用信息、导电板压点信息以及伺服焊钳的实时数据，并将获取的导电板使用信息、导电板压点信息以及伺服焊钳的实时数据上传至信息处理模块；

30、信息处理模块：按照上述步骤s3和步骤s4计算当前导电板实际板厚并判断是否正常，并按照上述步骤s5判断是否需要更换导电板以及对导电板压点数据进行更新运算；并将变更后的导电板压点编号传送至控制模块；

31、控制模块：按照信息处理模块的计算结果，实施伺服焊钳进行间接焊的压点变更。

32、优选地，还包括：信息显示模块，与信息收集模块和信息处理模块信号连接，记录并显示信息收集模块和信息处理模块采集或生成的数据；

33、信息输入模块，安装于信息显示模块，且与信息处理模块连接，从而作业者可控制伺服焊钳进行间接焊。

34、优选地，所述信息收集模块、信息处理模块和控制模块均嵌入到plc程序中。

35、本发明的一种伺服焊钳间接焊控制系统，通过设置收集模块便于对导电板的厚度信息、导电板压点信息以及伺服焊钳的实时数据进行收集，为后续导电板的板厚判定和压点判定提供数据支撑；通过信息处理模块便于计算导电板的实际板厚，从而自动对比判断板厚是否正常；并通过信息处理模块对导电板的编号进行识别，从而判断是否需要更换导电板或者对当前导电板压点编号进行变更；最后利用控制模块对伺服焊钳进行压点变更，避免在导电板部分压点不符合要求时只能整体更换的问题，减少了间接焊的材料浪费；最终实现自动识别导电板健康状态取代人工目视识别，具有大幅降低间接焊维护人力成本的优点，且避免了可能的人工疏忽，保障间接焊接品质。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果是：可以自动计算出导电板的实际板厚，并自动判断导电板板厚是否正常以及是否需要更换导电板，在保证判定准确性的前提下也节约了人力成本；在无需更换导电板时可以自动对导电板的压点编号进行变更，避免出现导电板仅部分压点不符合要求时就整体更换导电板的情况，从而使得导电板上的有效压点可以充分使用，进而减少了间接焊过程中材料的浪费，保证了间接焊的品质。