基于位置控制模式的工业机器人伺服焊钳力矩控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于工业机器人控制技术领域，特别设及一种基于位置控制模式的工业机 器人伺服焊错力矩控制方法。
【背景技术】
[0002] 目前点焊工业机器人的焊错有两种类型：气动焊错和伺服焊错。气动焊错是用气 缸驱动焊错的动电极完成点焊动作，其优点是结构简单、成本较低，缺点是压力不好调节， 只能适用于一个状态的产品。伺服焊错由伺服电机经过减速机带动皮带驱动动电极完成点 焊动作，其优点是压力可调、速度快、效率高。现目前应用于汽车整车、零部件的点焊工业机 器人，多采用伺服焊错。
[0003] 伺服焊错的工作过程如下：①机器人走到相应点位位置（焊错运行至焊前开合 量）；②焊错运行至压住焊板;③焊错加压到指定的压力;④压力持续一段时间后，打开焊枪 到指定焊后开合量。上述点焊工作过程中，加压到指定压力为关键工序。为实现对压力的控 审IJ，行业内目前有两套方案，一为使用可W支持力矩控制模式的机器人控制器，通过标定压 力和力矩后，即可实现压力控制；二是在焊错上附加压力传感器，也可实现压力控制。W上 两种方案均有不足之处，第一种方案需要支持力矩控制模式的机器人控制器，运样就限制 了控制器的选型范围，且该种控制器的价格较高;第二种方案没有了控制器的选型限制，但 需要附加压力传感器，也同样增加了成本。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是为了克服上述【背景技术】的不足，而提供一种性价比较高的基于 位置控制模式的工业机器人伺服焊错力矩控制的方法。
[0005] 位置控制模式的控制器可W直接控制电机转角，只能通过解算间接得到电机力矩 的数值。
[0006] 本发明所设及的基于位置控制模式的工业机器人伺服焊错力矩控制的方法，其步 骤如下：
[0007] 1)对点焊工业机器人进行伺服焊错的压力标定，得到焊错压力一电机力矩一电机 转角的数据；
[000引2)利用最小二乘法对上述焊错压力一电机力矩一电机转角的数据数据进行拟合， 并逆推得到所需焊错压力的对应电机力矩和电机转角；
[0009] 3)根据第2)步所获得数据，逐步加载到指定电机转角，并监视电机力矩，即可实现 伺服焊错的力矩控制。
[0010] 在实际使用过程中，采用本发明技术控制电机转角并监控电机力矩，即可实现位 置控制模式控制器控制伺服焊错的压力。
[0011] 本发明具有如下优点：
[0012] 1、使用位置控制模式的控制器实现了伺服焊错的力矩控制；
[0013] 2、相比行业内的两种伺服焊错的力矩控制方案，本发明方案的成本更低，控制更 精准。
【附图说明】
[0014] 图1为本专利算法的原理图 [001引图2为本专利算法的实例图 图3为本专利算法的实例图
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0017]实施例
[0018] 本实施例为使用位置控制模式的控制器进行点焊工业机器人焊错的力矩控制，其 步骤如图1所示。
[0019] 首先取得焊错压力与电机转角的对应数据组和焊错压力与电机力矩的对应数据 组，通过最小二乘法对数据进行拟合，然后通过逆推得到指定焊错压力对应的电机转角和 电机力矩，在取得该数据的基础上，逐步加载并监控电机力矩即可实现焊错的力矩控制。
[0020] 实施例
[0021] 本实施例为一点焊工业机器人的实测焊错压力数据见表1，其中电机转角数据转 换为位移值。
[0022] 表1某型号点焊工业机器人伺服焊错压力数据
[0025]从上表得到位移-焊错压力数据表和电机力矩-焊错压力数据表，利用最小二乘法 对数据进行拟合，拟合曲线见图2和图3。逆推得到指定压力300N下的位移值和电机力矩分 别为:0.524mm、0.663Nm。按此数据逐步加载并监控电机力矩即可实现焊错的力矩控制。
【主权项】
1. 一种基于位置控制模式的点焊工业机器人伺服焊钳的力矩控制技术，其特征如下： 1) 对点焊工业机器人进行伺服焊钳的压力标定，得到焊钳压力一电机力矩一电机转角 的数据； 2) 利用最小二乘法对上述焊钳压力一电机力矩一电机转角的数据数据进行拟合，并逆 推得到所需焊钳压力的对应电机力矩和电机转角； 3) 根据第2)步所获得数据，逐步加载到指定电机转角，并监视电机力矩，即可实现伺服 焊钳的力矩控制。
【专利摘要】本发明所涉及的基于位置控制模式的工业机器人伺服焊钳力矩控制的方法，其步骤如下：1)对点焊工业机器人进行伺服焊钳的压力标定，得到焊钳压力—电机力矩—电机转角的数据；2)利用最小二乘法对上述焊钳压力—电机力矩—电机转角的数据数据进行拟合，并逆推得到所需焊钳压力的对应电机力矩和电机转角；3)根据第2)步所获得数据，逐步加载到指定电机转角，并监视电机力矩，即可实现伺服焊钳的力矩控制。本发明对焊钳压力数据进行处理并利用最小二乘法拟合逆推电机位移数据，由此实现位置控制模式的机器人控制器对伺服焊钳的力矩控制。
【IPC分类】G05D17/02, B23K9/28
【公开号】CN105527989
【申请号】CN201510954814
【发明人】武彦瑾, 张振江
【申请人】重庆长安工业(集团)有限责任公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月18日