焊接机器人焊接电流、电压校准装置的制作方法

本发明属于发明技术领域，涉及一种焊接机器人焊接电流、电压校准装置。

背景技术

随着计算机技术、焊接自动控制技术、无线采集技术等在焊接领域的应用，焊接机器人以其可长期进行焊接作业、保证焊接作业的高质量、高生产率、高稳定性等特点已逐渐取代手工焊接设备，由于焊接机器人自动化程度高，得到了广泛的应用。为了使焊接机器人始终保持良好的运行状态，保证焊接质量，除了日常的维护保养外，还应定期对其进行校准，校准的主要参数是焊接机器人焊接回路电流、电压。由于焊接机器人没有独立的电流输出端钮和控制调节端钮，所以不能用校准手工焊接设备的方法即把负载箱、标准分流器与焊机电流输出端钮串接形成回路，在不焊接的状态下，焊枪短接，利用控制调节端钮调节回路电流的方法进行准确的校准。焊接机器人只有在焊接时回路才有电流、电压，而且焊接过程电流是波动变化的，焊接过程输出电流比较大，现场辐射强度高，目前焊接机器人焊接电流、电压的校准主要采用钳形电流表测量的方法进行校准，此方法只能定性地目测钳形表测得的电流大小与焊接机器人焊接电源显示的电流、电压大小变化趋势、幅值是否一致，不能动态监测与观察焊接过程中电流的变化大小与趋势，而且基于现场安全的考虑，需远离焊接机器人校准，所以研制了可以远距离动态校准焊接机器人焊接电流、电压的装置，以此来解决这一校准问题。

技术实现要素：

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种焊接机器人焊接电流、电压校准装置，实现其具有远离焊接现场采集校准数据的效果。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种焊接机器人焊接电流、电压校准装置，其包括：测量设备、转换器、采集发射控制部件、无线接入点设备和计算机控制显示系统；测量设备连接焊接机器人，对焊接机器人焊接电流、电压进行实时测量，获得实际焊接电流和电压各自对应的电流测量值，该电流测量值传送至转换器，通过转换器将两个电流测量值信号转换为采集发射控制部件可接收的电压信号，输入采集发射控制部件，通过无线接入点设备，计算机控制显示系统接收采集发射控制部件发射的信号，并以曲线的方式记录测量的全过程，自动计算采集数据的平均值，将平均值乘以转换器的转换系数换算成机器人焊接系统回路电流值、电压值并将其作为测量结果。

其中，所述测量设备包括电流传感器和电压传感器，通过电流传感器和电压传感器分别对焊接机器人焊接电流、电压进行实时测量。

其中，所述电流传感器为霍尔电流传感器。

其中，所述转换器的转换系数为传感器比例系数除以其电阻值。

其中，所述无线接入点设备包括发射天线。

其中，所述校准装置包括箱体，电流传感器1、电压传感器2布置在箱体内，无线接入点设备布置在箱体外部。

其中，所述箱体上还设置有电流测量口3和电压测量口4，电流测量口3和电压测量口4外接焊接机器人，内接电流传感器1和电压传感器2。

其中，所述箱体上还设置有充电口6，用于为校准装置各个部件供电。

其中，所述箱体上还设置有电量显示及按键区7，用于校准装置的操作使用。

本发明还提供一种基于上述校准装置的焊接机器人焊接电流、电压校准方法，其包括以下过程：

由机器人焊接系统设置焊接机器人焊接过程的焊接动作及焊接回路电流校准点值i0、电压校准点值u0，启动焊机，待焊接工作平稳，由计算机控制显示系统获取采集发射控制部件传送的电流、电压数据，取其平均值作为测量结果：电流值x1、电压值x2，则焊接机器人焊接回路电流误差δ1＝x1-i0，电压误差δ2＝x2-u0；

若焊接机器人焊接回路电流误差δ1、电压误差δ2不大于规定的电流、电压误差极限值，则焊接机器人焊接回路电流、电压合格；否则，焊接机器人焊接回路电流、电压不合格。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的焊接机器人焊接电流、电压校准装置，解决了焊接机器人焊接电流、电压现场动态校准的技术难题，保障焊接的产品质量，提高劳动生产率，降低劳动强度，降低对校准人员的技术要求，也为机器人焊接系统准确、持续可靠的运行提供技术保障和科学的依据，该装置也可用于(20～1000)a、(0～150)v各种电气设备、焊接设备直流大电流、电压系统的现场动态校准。

附图说明

图1为焊接机器人焊接电流、电压校准原理图。

图2为焊接机器人焊接电流、电压校准装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

参照图1所示，本实施例焊接机器人焊接电流、电压校准装置包括：测量设备、转换器、采集发射控制部件、无线接入点设备和计算机控制显示系统；测量设备连接焊接机器人，对焊接机器人焊接电流、电压进行实时测量，获得实际焊接电流和电压各自对应的电流测量值，该电流测量值传送至转换器，通过转换器将两个电流测量值信号转换为采集发射控制部件可接收的电压信号，输入采集发射控制部件，通过无线接入点设备，计算机控制显示系统接收采集发射控制部件发射的信号，并以曲线的方式记录测量的全过程，自动计算采集数据的平均值，将平均值乘以转换器转换系数换算成机器人焊接系统回路电流值、电压值并将其作为测量结果。

其中，测量设备包括电流传感器和电压传感器，通过电流传感器和电压传感器分别对焊接机器人焊接电流、电压进行实时测量。电流传感器为霍尔电流传感器。

转换器是利用电阻，将电流传感器、电压传感器输出的电流信号转换为电压信号，转换器的转换系数为传感器比例系数除以其电阻值。

无线接入点设备包括发射天线。

参照图2所示，校准装置包括箱体，电流传感器1、电压传感器2布置在箱体内，发射天线5布置在箱体外部；箱体上还设置有电流测量口3和电压测量口4，电流测量口3和电压测量口4外接焊接机器人，内接电流传感器1和电压传感器2；箱体上还设置有充电口6，用于为校准装置各个部件供电；箱体上还设置有电量显示及按键区7，用于校准装置的操作使用。

上述校准装置的工作过程如下：

1、校准

(1)校准前准备

将焊接机器人焊接回路电流线与测量设备相连，接通无线接入点设备电源，设置计算机网络连接和采集数据工作模式等。确保接线无误后，接通焊机电源、控制系统等电源，目测所有设备显示是否正常。

(2)校准

由机器人焊接系统设置焊接过程机器人的焊接动作及焊接回路电流、电压校准点值等，启动焊机，待焊接系统工作平稳，在规定时间内，计算机控制显示系统获取采集发射控制部件测量的电流、电压数据，取其平均值作为测量结果：电流值x1、电压值x2。若焊接机器人焊接回路电流、电压设定值为i0、u0，则焊接机器人焊接回路电流误差δ1＝x1-i0，电压误差δ2＝x2-u0。

(3)结果判定

若焊接机器人焊接回路电流、电压误差不大于规定的电流、电压误差极限值，焊接机器人焊接回路电流、电压合格，否则焊接机器人焊接回路电流、电压不合格。

2、方法验证

用经有资质的计量检定机构校准的焊接机器人焊接电流、电压校准装置测量多功能校准仪电流或电压档的电流或电压值，测量结果与多功能校准仪电流或电压档设定值之差不大于测量结果准确有效。公式中u1和u2分别为焊接机器人焊接电流或电压校准装置测量多功能校准仪电流或电压的测量不确定度和多功能校准仪校准所用电流或电压档的测量不确定度。

3、溯源

焊接机器人焊接电流、电压校准装置经国防科技工业电学一级计量站校准，其电流、电压误差均小于0.5％。

由以上技术方案可以看出，本实施例焊接机器人焊接电流、电压校准装置，具有远离焊接现场采集校准数据，操作方便，体积小，重量轻，便于携带等特点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。