本發(fā)明涉及一種焊接電源功率輸出變化與弧焊機(jī)器人動作閉環(huán)控制方法。
背景技術(shù)：
目前，全球四大家族的機(jī)器人如庫卡、abb、func、安川他們都沒有自己的焊接電源或沒有同焊接電源交互閉環(huán)控制，從而導(dǎo)致焊接電源同工業(yè)弧焊機(jī)器人各自執(zhí)行各自的系統(tǒng)指令，弧焊工業(yè)機(jī)器人沒有真正發(fā)揮他們的優(yōu)勢，每當(dāng)外部發(fā)生一定空間或影響焊接表面的改變，就需要重新重新編程示教并反復(fù)調(diào)節(jié)焊接工藝，浪費(fèi)大量的人力并無法保證產(chǎn)品的一致性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種能可以廣泛用于機(jī)器人自動化焊接比較復(fù)雜的工況，提高勞動生產(chǎn)率的焊接電源功率輸出變化與弧焊機(jī)器人動作閉環(huán)控制方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：
一種焊接電源功率輸出變化與弧焊機(jī)器人動作閉環(huán)控制方法，其特征是：焊接電流給定、焊接電壓給定、送絲速度給定均由初始化面板模擬量輸入給定或由機(jī)器人上位機(jī)控制器通過can總線、ethercat總線、devicenet、ethernet、千兆環(huán)網(wǎng)或模擬量io接口初始化提供給焊接電源，由焊接電源核心處理機(jī)制進(jìn)行初始分配，并輸出給電弧負(fù)載，當(dāng)負(fù)載功率發(fā)生變化時反饋給電源核心控制單元，由核心控制單元處理并同工業(yè)弧焊機(jī)器人控制器交互通信，并協(xié)調(diào)控制機(jī)器人空間規(guī)劃軌跡，以補(bǔ)償電弧功率的變化，改變行走速度或空間軌跡，使其維持在一個穩(wěn)定功率狀態(tài)，保持焊縫的美觀及一致；同樣，當(dāng)機(jī)器人的空間速度變化時，機(jī)器人也同電源協(xié)調(diào)通信，電源能夠根據(jù)機(jī)器人的變化量改變焊接輸出的電流、電壓、送絲速度值，從而使其保證在一個相對穩(wěn)定的恒功率輸出狀態(tài)。
具體工作步驟：
當(dāng)焊接電源同工業(yè)弧焊機(jī)器人通過相關(guān)的通信接口連接確認(rèn)后，焊接電源接受機(jī)器人控制器下發(fā)的焊接電流、焊接電壓、送絲速度預(yù)設(shè)指令，機(jī)器人通過示教盒編程規(guī)劃空間焊接軌跡，當(dāng)機(jī)器人焊接行走到焊接起始位置時，下發(fā)給焊接電源起始尋位成功信號，焊機(jī)啟動，當(dāng)電流電壓維持一個穩(wěn)定的狀態(tài)時，焊機(jī)向機(jī)器人發(fā)送一個引弧成功信號，機(jī)器人按照既定的規(guī)劃路徑執(zhí)行動作，當(dāng)由于工件的翹曲或銹蝕等可能影響焊接質(zhì)量條件發(fā)生市，焊接電弧電壓、電流會短時間發(fā)生突變，控制系統(tǒng)快速反饋并協(xié)調(diào)反饋調(diào)整輸出并上發(fā)給弧焊機(jī)器人控制器改變并微調(diào)規(guī)劃的速度、槍與工件的距離，維持焊接電弧功率穩(wěn)定，從而保證焊接的工藝一致性；同樣，當(dāng)弧焊機(jī)器人在遇到需要拐彎過渡時，弧焊機(jī)器人控制器同時下發(fā)相關(guān)的數(shù)據(jù)給焊接電源，焊接電源根據(jù)自身條件來改變輸出的焊接功率以達(dá)到穩(wěn)定過渡，從而實現(xiàn)了焊接電源同機(jī)器人相互協(xié)調(diào)工作，保證了焊接電源輸出功率同弧焊工業(yè)機(jī)器人動作關(guān)聯(lián)的閉環(huán)控制。
本發(fā)明可以廣泛用于機(jī)器人自動化焊接比較復(fù)雜的工況，比如有轉(zhuǎn)彎過渡、部分有銹蝕或污垢金屬表面焊接、工件放置有誤差不水平、在不同焊接段所引起的焊接面翹曲等，本發(fā)明能根據(jù)前端電壓、電流采集的變化量自適應(yīng)調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)并與機(jī)器人協(xié)調(diào)動作，從而能夠在以上所應(yīng)用的環(huán)境下保證焊縫成型一致性，從而提高了產(chǎn)品的品質(zhì)和合格率，減少人工處理工件表面，從而大大的提高了勞動生產(chǎn)率。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明一個實施例的工作原理示意圖。
具體實施方式
一種焊接電源功率輸出變化與弧焊機(jī)器人動作閉環(huán)控制方法，焊接電流給定、焊接電壓給定、送絲速度給定均由初始化面板模擬量輸入給定或由機(jī)器人上位機(jī)控制器通過can總線、ethercat總線、devicenet、ethernet、千兆環(huán)網(wǎng)或模擬量io接口初始化提供給焊接電源，由焊接電源核心處理機(jī)制進(jìn)行初始分配，并輸出給電弧負(fù)載，當(dāng)負(fù)載功率發(fā)生變化時反饋給電源核心控制單元，由核心控制單元處理并同工業(yè)弧焊機(jī)器人控制器交互通信，并協(xié)調(diào)控制機(jī)器人空間規(guī)劃軌跡，以補(bǔ)償電弧功率的變化，改變行走速度或空間軌跡，使其維持在一個穩(wěn)定功率狀態(tài)，保持焊縫的美觀及一致；同樣，當(dāng)機(jī)器人的空間速度變化時，機(jī)器人也同電源協(xié)調(diào)通信，電源能夠根據(jù)機(jī)器人的變化量改變焊接輸出的電流、電壓、送絲速度值，從而使其保證在一個相對穩(wěn)定的恒功率輸出狀態(tài)；
具體工作步驟：
當(dāng)焊接電源同工業(yè)弧焊機(jī)器人通過相關(guān)的通信接口連接確認(rèn)后，焊接電源接受機(jī)器人控制器下發(fā)的焊接電流、焊接電壓、送絲速度預(yù)設(shè)指令，機(jī)器人通過示教盒編程規(guī)劃空間焊接軌跡，當(dāng)機(jī)器人焊接行走到焊接起始位置時，下發(fā)給焊接電源起始尋位成功信號，焊機(jī)啟動，當(dāng)電流電壓維持一個穩(wěn)定的狀態(tài)時，焊機(jī)向機(jī)器人發(fā)送一個引弧成功信號，機(jī)器人按照既定的規(guī)劃路徑執(zhí)行動作，當(dāng)由于工件的翹曲或銹蝕等可能影響焊接質(zhì)量條件發(fā)生市，焊接電弧電壓、電流會短時間發(fā)生突變，控制系統(tǒng)快速反饋并協(xié)調(diào)反饋調(diào)整輸出并上發(fā)給弧焊機(jī)器人控制器改變并微調(diào)規(guī)劃的速度、槍與工件的距離，維持焊接電弧功率穩(wěn)定，從而保證焊接的工藝一致性；同樣，當(dāng)弧焊機(jī)器人在遇到需要拐彎過渡時，弧焊機(jī)器人控制器同時下發(fā)相關(guān)的數(shù)據(jù)給焊接電源，焊接電源根據(jù)自身條件來改變輸出的焊接功率以達(dá)到穩(wěn)定過渡，從而實現(xiàn)了焊接電源同機(jī)器人相互協(xié)調(diào)工作，保證了焊接電源輸出功率同弧焊工業(yè)機(jī)器人動作關(guān)聯(lián)的閉環(huán)控制。