一種焊接機器人焊縫軌跡檢測的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊縫軌跡檢測的方法，具體是一種焊接機器人焊縫軌跡檢測的方法，屬于焊縫軌跡檢測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的迅猛發(fā)展，焊接機器人在工業(yè)制造領(lǐng)域內(nèi)廣泛應用，焊接是現(xiàn)代機械制造中必不可少的加工工藝，所以焊接機器人的性能嚴重影響到機械產(chǎn)品的質(zhì)量，焊接機器人性能較差，則在焊接過程中焊縫偏差率較高，造成焊接缺陷。另外，焊接機器人的性能檢測沒有形成行業(yè)的標準，導致需求者無法對焊接機器人進行直接準確的評估。目前，焊接機器人采用焊縫跟蹤檢測，對焊接偏差進行修正，但精確度不高，另外，多自由度檢測涉及干擾因素較多，對焊縫軌跡(即，韓件經(jīng)焊接后形成的集合部分)的檢測偏差率高，不能準確判斷焊接機器人的性能是否合格。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種焊接機器人焊縫軌跡檢測的方法，在焊件不變形的情況下，通過檢測焊縫的軌跡是否符合要求，來對焊接機器人機械及配合系統(tǒng)進行分析，能夠精確地檢測焊接機器人機械系統(tǒng)性能，為焊接機器人焊縫偏差校準提供理論依據(jù)，從而為提高焊接機器人焊接過程中焊縫的精確度，為研發(fā)生產(chǎn)方、銷售方和用戶提供更為統(tǒng)一、直觀、準確的評價標準。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種焊接機器人焊縫軌跡檢測的方法，包括焊接機器人、工裝、石膏工件、劃痕鋼針、變位機、三維激光掃描儀、三維模型軟件、三維建模軟件和分析軟件，具體檢測方法如下:
[0005]a.將石膏工件固定在工裝上；
[0006]b.將工裝固定在變位機上，啟動變位機，工裝隨變位機花盤運動，從而帶動工裝上的石膏工件運動；
[0007]c.將劃痕鋼針安裝在焊接機器人的焊槍槍頭上；
[0008]d.啟動焊接機器人，通過操作面板編輯焊接路徑，焊接機器人進行模擬焊接，變位機配合運動，劃痕鋼針在石膏工件表面形成劃痕，即焊縫軌跡；
[0009]e.使用三維激光掃描儀，對石膏工件表面的焊縫軌跡進行三維掃描，形成焊縫軌跡的三維模型；
[0010]f.利用三維模型軟件對焊縫軌跡的三維模型進行測量，得到焊縫軌跡的外觀尺寸，并保存數(shù)據(jù)；
[0011]g.采集上述石膏工件的尺寸，并利用三維建模軟件對該石膏工件建立理論焊接模型，然后再利用三維模型軟件對石膏工件的理論焊接模型進行測量，得到理論焊縫軌跡的外觀尺寸，并保存數(shù)據(jù)；
[0012]h.利用分析軟件對石膏工件的焊縫軌跡的外觀尺寸與石膏工件的理論焊接模型的焊縫軌跡的外觀尺寸進行對比分析，得到二者的尺寸偏差值，并根據(jù)企業(yè)要求判斷石膏工件的焊接軌跡的外觀尺寸是否合格。
[0013]進一步，工裝由壓緊板和連接底座組成，所述石膏工件通過壓緊板、緊固螺栓固定安裝在連接底座上，所述連接底座通過螺栓固定安裝在變位機上，便于安裝和拆分。
[0014]優(yōu)選地，劃痕鋼針與焊接槍槍頭過盈配合，使劃痕鋼針不易脫落，提高工作效率。
[0015]優(yōu)選地，所述三維激光掃描儀為手持式3D掃描儀，具體型號為handyscan700，所述建模三維軟件為solidworks ;所述分析軟件為Geomagic軟件。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明易于對難測量的焊接機器人的機械系統(tǒng)進行檢測，檢測精度高、可靠性高；本檢測方法簡單，且利用石膏對焊接工件進行模型仿真，大大地節(jié)約了檢測成本，直觀的展示了焊接機器人焊縫軌跡，便于測量和分析，為研發(fā)生產(chǎn)方、銷售方和用戶提供更為統(tǒng)一、直觀、準確的評價標準。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明局部示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0020]本發(fā)明一種焊接機器人焊縫軌跡檢測的方法，包括焊接機器人5、工裝、石膏工件3、劃痕鋼針、變位機1、三維激光掃描儀、三維模型軟件、三維建模軟件和分析軟件，具體檢測方法如下:
[0021]a.將石膏工件3固定在工裝上；
[0022]b.將工裝固定在變位機1上，啟動變位機1，工裝隨變位機花1的盤運動，從而帶動工裝上的石膏工件3運動；
[0023]c.將劃痕鋼針安裝在焊接機器人5的焊槍槍頭上；
[0024]d.根據(jù)現(xiàn)場的焊接需求調(diào)整焊接機器人5與變位機1距離，啟動焊接機器人5，通過操作面板編輯焊接路徑，焊接機器人5進行模擬焊接，變位機1配合運動，劃痕鋼針在石膏工件3表面形成劃痕，即焊縫軌跡3 ;上述焊接時，焊接機器人5與變位機1的距離如何調(diào)整是本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識。
[0025]e.使用型號為handyscan700的三維激光掃描儀對石膏工件3表面的焊縫軌跡6進行三維掃描，形成焊縫軌跡6的三維模型，上述三維激光掃描儀的測量精度能夠達到0.03mm ；
[0026]f.利用三維模型軟件對焊縫軌跡6的三維模型進行測量，得到焊縫軌跡6的外觀尺寸，并保存數(shù)據(jù)；
[0027]g.采集上述石膏工件3的尺寸，并利用三維建模軟件solidworks對該石膏工件3建立理論焊接模型，然后再利用三維模型軟件solidworks對石膏工件3的理論焊接模型進行測量，得到理論焊縫軌跡6的外觀尺寸，并保存數(shù)據(jù)；
[0028]h.利用分析軟件Geomagic對石膏工件3的焊縫軌跡6的外觀尺寸與石膏工件3的理論焊接模型的焊縫軌跡6的外觀尺寸進行對比分析，得到二者的尺寸偏差值，并根據(jù)企業(yè)要求判斷石膏工件3的焊接軌跡6的外觀尺寸是否合格。
[0029]上述所述的企業(yè)要求為企業(yè)想要達到的實際焊縫軌跡6的外觀尺寸與理論焊縫軌跡6的外觀尺寸的偏差值在某一個范圍內(nèi)。舉例說明:如企業(yè)要求實際焊縫軌跡6與理論焊縫軌跡6的外觀尺寸的偏差值在0.02?0.04之間，則該實際焊縫軌跡6為合格，進而也檢測了焊接機器人5的的機械系統(tǒng)性能良好，且焊接精確度高；若該實際焊縫軌跡6與理論焊縫軌跡6的外觀尺寸的偏差大于0.04，則該實際焊縫軌跡6為不合格，工作人員可根據(jù)焊縫軌跡6的外觀尺寸的偏差值，對焊接機器人5的機械控制系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，以使焊縫軌跡6達到企業(yè)要求。
[0030]若焊縫軌跡6的外觀尺寸有國家標準、行業(yè)標準或企業(yè)標準進行檢測，則檢測時，則按照企業(yè)提供的上述任意標準進行檢測，若檢測出的偏差值在標準允許的范圍內(nèi)，則焊縫軌跡6為合格，否則，為不合格。
[0031]上述所采用的變位機1、焊接機器人5均為合格出廠的變位機1和焊接機器人5，且上述石膏工件3的形狀可以根據(jù)實際需求進行改變，并不是固定不變的。
[0032]本發(fā)明使用石膏工件3代替焊接零件進行檢測的方法，比較容易進行直觀的測量，在焊件不變形的情況進行測量焊接機器人5及焊接機構(gòu)的機械運動精度，大大地節(jié)約了實驗成本，通過分析軟件Geomagic對石膏工件3上的焊縫軌跡的三維模型與該石膏工件3的理論焊接模型進行數(shù)模比對，對其焊縫軌跡6外觀尺寸的偏差進行分析，讀取二者尺寸的偏差值，然后根據(jù)企業(yè)要求的偏差值的范圍來判斷焊縫軌跡是否合格，從而判斷焊接機器人的性能是否合格，當然，若焊縫軌跡6尺寸有國家標準、行業(yè)標準或企業(yè)標準的話，也可按照企業(yè)提供的標準來判斷焊縫軌跡是否合格。本檢測方法簡單易懂，便于操作，且檢測成本低。
[0033]本發(fā)明使用石膏件3代替的焊接零件進行試驗的方法，大大地節(jié)約了檢測成本，節(jié)省了企業(yè)的生產(chǎn)成本，且比較容易就行直觀的測量，在焊件不變形的情況進行測量焊接機器人5及焊接機構(gòu)的機械運動精度。
【主權(quán)項】
1.一種焊接機器人焊縫軌跡檢測的方法，包括焊接機器人(5)、工裝、石膏工件(3)、劃痕鋼針、變位機(1)、三維激光掃描儀、三維模型軟件、三維建模軟件和分析軟件，其特征在于，具體檢測方法如下: a.將石膏工件(3)固定在工裝上； b.將工裝固定在變位機(1)上，啟動變位機(1)，工裝隨變位機(1)的花盤運動，從而帶動工裝上的石膏工件(3)運動； c.將劃痕鋼針安裝在焊接機器人(5)的焊槍槍頭上； d.啟動焊接機器人(5)，通過操作面板編輯焊接路徑，焊接機器人進行模擬焊接，變位機(1)配合運動，劃痕鋼針在石膏工件(3)表面形成劃痕，即焊縫軌跡(6); e.使用三維激光掃描儀，對石膏工件(3)表面的焊縫軌跡進行三維掃描，形成焊縫軌跡(6)的三維模型； f.利用三維模型軟件對焊縫軌跡(6)的三維模型進行測量，得到焊縫軌跡(6)的外觀尺寸，并保存數(shù)據(jù)； g.采集上述石膏工件(3)的尺寸，并利用三維建模軟件對該石膏工件(3)建立理論焊接模型，然后再利用三維模型軟件對石膏工件(3)的理論焊接模型進行測量，得到理論焊縫軌跡￠)的外觀尺寸，并保存數(shù)據(jù)； h.利用分析軟件對石膏工件(3)的焊縫軌跡(6)的外觀尺寸與石膏工件(3)的理論焊接模型的焊縫軌跡出)的外觀尺寸進行對比分析，得到二者的尺寸偏差值，并根據(jù)企業(yè)要求判斷石膏工件(3)的焊接軌跡(6)是否合格。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焊接機器人焊縫軌跡檢測的方法，其特征在于，所述工裝由壓緊板(4)和連接底座(2)組成，所述石膏工件(3)通過壓緊板(4)、緊固螺栓固定安裝在連接底座(2)上，所述連接底座(2)通過螺栓固定安裝在變位機(1)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種焊接機器人焊縫軌跡檢測的方法，其特征在于，所述劃痕鋼針與焊接槍槍頭過盈配合。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種焊接機器人焊縫軌跡檢測的方法，其特征在于，所述三維激光掃描儀為手持式3D掃描儀；所述建模三維軟件為solidworks ;所述分析軟件為Geomagic 軟件。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種焊接機器人焊縫軌跡檢測的方法，檢測方法如下：將石膏工件固定在工裝上；將工裝固定在變位機上，啟動變位機；在焊接機器人焊槍槍頭安裝劃痕鋼針；啟動焊接機器人，對石膏工件進行模擬焊接，形成焊接軌跡；利用三維激光掃描儀對焊接軌跡進行掃描，形成焊接軌跡三維模型，通過掃描得到的三維模型與理論焊接模型進行數(shù)模比對，對其偏差值進行分析，判斷出焊縫軌跡是否合格。本檢測方法簡單，且利用石膏對焊接工件進行模型仿真，節(jié)約檢測成本，直觀的展示了焊接機器人焊接軌跡，便于測量和分析，為研發(fā)生產(chǎn)方、銷售方和用戶提供更為統(tǒng)一、直觀、準確的評價標準。
【IPC分類】B23K37/00
【公開號】CN105364349
【申請?zhí)枴緾N201510870840
【發(fā)明人】王勇, 王浩, 周雨, 田鵬, 劉照清
【申請人】徐州市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月1日