焊接机器人自动控制方法与流程

本发明涉及一种焊接机器人自动控制方法。适用于电杆加工领域。

背景技术：

电杆是电的桥梁，让电运输到各个地方，常见的电杆有木制电杆、混凝土电杆等，它们的高度不一，矗立在平原山间，遍布在人们周围。其中混凝土电杆是用混凝土与钢筋或钢丝制成的电杆，目前很多大型的混凝土电杆的架设高度大多超过8米，其运输与架设非常不方便，而且运输过程中也容易出现安全事故。

为了方便运输并且满足不同架设高度的要求，现有市场中出现法兰盘钢筋混凝土电杆，通过法兰盘将各段小型混凝土电杆组装成大型混凝土电杆。为保证电杆的强度，需将混凝土电杆内的钢筋骨架与法兰盘进行焊接固定，由于钢筋骨架与法兰盘结构特殊，目前均由人工进行焊接，费时费力，人工成本高，且很难保证焊接质量。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种焊接机器人自动控制方法，以提高工作效率，降低时间成本，保证焊接质量。

本发明所采用的技术方案是：一种焊接机器人自动控制方法，其特征在于：用于控制焊接作业机器人与焊接定位装置和旋转机构配合实现钢筋骨架与法兰盘的自动焊接，包括以下步骤：

s01、获取启动信号；

s02、控制焊接定位装置动作，将钢筋骨架一端的钢筋均匀定位于法兰盘上；

s03、控制焊接作业机器人动作，使焊接作业机器人的焊枪移动到指定的焊接作业区域；

s04、焊接钢筋骨架上的钢筋左侧与法兰盘之间间隙；

s041、控制焊接作业机器人进行焊接作业，焊接位于该焊接作业区域内的钢筋骨架上的钢筋左侧与法兰盘之间间隙；

s042、待焊接作业区域内的钢筋一侧焊接完成后，控制旋转机构顺时针转动焊接定位装置及焊接定位装置上定位的钢筋骨架和法兰盘，直至下一根待焊接钢筋转动到焊接作业区域；

s043、重复步骤s041和s042直至焊接完成钢筋骨架上所有钢筋左侧与法兰盘之间间隙；

s05、控制旋转机构转动焊接定位装置及焊接定位装置上定位的钢筋骨架和法兰盘，直至回到初始位置；

s06、焊接钢筋骨架上的钢筋右侧与法兰盘之间间隙；

s061、控制焊接作业机器人进行焊接作业，焊接位于该焊接作业区域内的钢筋骨架上的钢筋右侧与法兰盘之间间隙；

s062、待焊接作业区域内的钢筋一侧焊接完成后，控制旋转机构顺时针转动焊接定位装置及焊接定位装置上定位的钢筋骨架和法兰盘，直至下一根待焊接钢筋转动到焊接作业区域；

s063、重复步骤s061和s062直至焊接完成钢筋骨架上所有钢筋右侧与法兰盘之间间隙；

s07、控制旋转机构转动焊接定位装置及焊接定位装置上定位的钢筋骨架和法兰盘，直至回到初始位置；

s08、控制焊接定位装置接触钢筋骨架与法兰盘之间的辅助定位。

所述焊枪与钢筋和法兰盘之间间隙接触时，焊枪与法兰盘上相应钢筋位置的切线之间的夹角大于0度，小于30度。

本发明的有益效果是：本发明通过控制焊接作业机器人与焊接定位装置和旋转机构配合实现钢筋骨架与法兰盘的自动焊接，并通过先统一焊接钢筋一侧与法兰盘之间间隙，再在钢筋骨架上的钢筋一侧均焊接完成后，统一焊接钢筋另一侧与法兰盘之间间隙，给焊接完成的钢筋充分的冷却时间，避免两边钢筋两侧焊接造成过热，充分利用时间，提高工作效率。

附图说明

图1为实施例的结构示意图(装载钢筋骨架及法兰盘时)。

图2为实施例的侧面视图。

图3为实施例中伸缩定位齿伸出状态的示意图。

图4为实施例中伸缩定位齿收缩状态的示意图。

1、法兰盘；2、钢筋骨架；201、钢筋；3、法兰定位盘；4、连接杆；5、导向块；6、插销；7、伸缩定位齿；701、定位槽。

具体实施方式

本实施例为一种焊接机器人自动控制方法，用于控制焊接作业机器人与焊接定位装置和旋转机构配合实现钢筋骨架与法兰盘的自动焊接。

本实施例中焊接作业机器人采用市售焊接机器人，安装固定于厂房内的地面上。

本例中焊接定位装置具有两台，分别布置于焊接作业机器人左右两侧。焊接定位装置包括钢筋定位机构和设置于钢筋定位机构一侧的法兰定位机构，钢筋定位机构的远离法兰定位机构侧上制有辅助钢筋骨架进入钢筋定位机构的导向块。

本例中法兰定位机构用于定位法兰盘，具有法兰定位盘，法兰定位盘经连接杆连接钢筋定位机构，该法兰定位盘的朝向钢筋定位机构侧上制有若干法兰定位插销，法兰盘可通过定位插销定位于法兰定位盘上。

本实施例中钢筋定位机构用于将钢筋骨架上的钢筋均匀定位于法兰盘上，具有钢筋骨架定位框架结构，钢筋骨架定位框架结构上安装有若干与钢筋骨架上的钢筋一一对应设置的伸缩定位齿，该若干伸缩定位齿布置于同一平面内且以同一个点为中心呈均匀放射状分布。伸缩定位齿的朝向中心端为用于顶接钢筋的顶接端，顶接端制有与钢筋相适配的定位槽，伸缩定位齿的另一端连接液压缸，液压缸控制伸缩定位齿伸出和收缩。

本实施例中伸缩定位齿在收缩状态时，其上的顶接端至中心的距离略大于法兰盘的最大半径，从而可使法兰盘可与钢筋骨架焊接固定后从钢筋定位机构中穿过取出。

本实施例中旋转机构用于旋转焊接定位装置，并带动该焊接定位装置上定位的钢筋骨架和法兰盘转动，以将钢筋骨架上待焊接的钢筋转动至与焊接作业机器人的焊枪对应位置。

本实施例中焊接作业机器人、焊接定位装置和旋转机构均通讯连接控制器，接收控制器发出的控制信号。本例中控制器具有处理器和存储器，存储器上存储有可供处理器执行的计算机程序，计算机程序被执行时实现以下方法的步骤：

s01、获取启动信号；

s02、控制焊接定位装置动作，通过钢筋定位机构将钢筋骨架一端的钢筋同轴套装定位于法兰定位机构上的法兰盘上；

s03、控制焊接作业机器人动作，使焊接作业机器人的焊枪移动到预先设定的指定焊接作业区域；

s04、焊接钢筋骨架上的钢筋左侧与法兰盘之间间隙(先焊接左侧还是右侧可根据自行确定)；

s041、控制焊接作业机器人进行焊接作业，焊接位于该焊接作业区域内的钢筋骨架上的钢筋左侧与法兰盘之间间隙；

s042、等到焊接作业区域内的钢筋一侧焊接完成后，控制旋转机构顺时针(转动方向可自行确定)转动焊接定位装置及焊接定位装置上定位的钢筋骨架和法兰盘，直至下一根待焊接钢筋转动到焊接作业区域；

s043、重复步骤s041和s042直至焊接完成钢筋骨架上所有钢筋左侧与法兰盘之间间隙；

s05、控制旋转机构转动焊接定位装置及焊接定位装置上定位的钢筋骨架和法兰盘，直至回到初始位置；

s06、焊接钢筋骨架上的钢筋右侧与法兰盘之间间隙；

s061、控制焊接作业机器人进行焊接作业，焊接位于该焊接作业区域内的钢筋骨架上的钢筋右侧与法兰盘之间间隙；

s062、待焊接作业区域内的钢筋一侧焊接完成后，控制旋转机构顺时针转动焊接定位装置及焊接定位装置上定位的钢筋骨架和法兰盘，直至下一根待焊接钢筋转动到焊接作业区域；

s063、重复步骤s061和s062直至焊接完成钢筋骨架上所有钢筋右侧与法兰盘之间间隙；

s07、控制旋转机构转动焊接定位装置及焊接定位装置上定位的钢筋骨架和法兰盘，直至回到初始位置；

s08、控制焊接定位装置接触钢筋骨架与法兰盘之间的辅助定位。

所述焊枪与钢筋和法兰盘之间间隙接触时，焊枪与法兰盘上相应钢筋位置的切线之间的夹角大于0度，小于30度。

本实施例中将法兰盘固定于法兰定位机构和将钢筋骨架上置于钢筋定位机构内需要工人进行操作，在焊接作业完成后需工人将钢筋骨架及法兰盘的结合体卸下。