一种用于“J”型坡口焊接机器人的在线示教方法

摘要

本发明公开了一种用于“J”型坡口焊接机器人的在线示教方法，涉及机器人焊接领域，微处理器判断周向偏差是否在第一预设范围内，如果是，获取轴向偏差；如果否，微处理器对周向偏差进行纠偏，获取第一实际焊缝形状轨迹；微处理器判断轴向偏差是否在第二预设范围内，如果否，微处理器对轴向偏差进行纠偏，获取第二实际焊缝形状轨迹或第三实际焊缝形状轨迹；如果是，J型坡口焊接机器人再次回到起点，关闭所述激光测距仪，开始焊接，流程结束；本方法通过B样条插值明显的减少了焊缝轨迹特征数据点的数量；通过微处理器的判断和纠偏，从根本上解决机器人基坐标系与工件坐标系快速定位的问题，降低了示教人为因素的影响，保证了焊缝质量一致性。

主权项

一种用于“J”型坡口焊接机器人的在线示教方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： （1）选取N个“J”型坡口轨迹特征数据点，对所述特征数据点进行B样条插值，获取焊枪沿理论轨迹的行走路径并设定区间； （2）将激光测距仪扭转至垂直圆管轴线方向，“J”型坡口焊接机器人沿所述理论轨迹运动，所述激光测距仪采集焊枪末端和圆管表面之间的距离并发送至微处理器； （3）所述微处理器对所述焊枪末端和圆管表面之间的距离进行处理，在所述设定区间内根据实际焊缝形状与相贯线参数方程获取实际焊缝形状和理论焊缝形状之间周向偏差； （4）所述微处理器判断所述周向偏差是否在第一预设范围内，如果是，执行步骤（6）；如果否，执行步骤（5）； （5）所述微处理器对所述周向偏差进行纠偏，获取第一实际焊缝形状轨迹； （6）所述“J”型坡口焊接机器人回到起点，将所述激光测距仪扭转至圆管轴线方向，所述“J”型坡口焊接机器人沿所述理论轨迹的行走路径或所述第一实际焊缝形状轨迹运动，所述激光测距仪采集焊枪末端和“J”型坡口之间的距离并进行处理，在所述设定区间内根据实际焊缝形状与相贯线参数方程获取实际焊缝形状和理论焊缝形状之间轴向偏差； （7）所述微处理器判断所述轴向偏差是否在第二预设范围内，如果是，执行步骤（9）；如果否，执行步骤（8）； （8）所述微处理器对所述轴向偏差进行纠偏，获取第二实际焊缝形状轨迹或第三实际焊缝形状轨迹； （9）所述“J”型坡口焊接机器人再次回到起点，关闭所述激光测距仪，开始焊接，流程结束； 其中，所述选取N个“J”型坡口轨迹特征数据点，对所述特征数据点进行B样条插值，获取焊枪沿理论轨迹的行走路径并设定区间具体为： 通过圆管半径r、球面曲率R和圆管与球面偏心距e建立相贯线参数方程； 通过所述相贯线参数方程，选取不同θ下的所述N个“J”型坡口轨迹特征数据点，其中θ表示相贯线上某点与原点o′连线在x′o′y′平面内的投影与x′轴的夹角，x′、y′和z′表示相贯线坐标； 对所述特征数据点进行B样条插值，获取理论轨迹所对应的B样条曲线的控制顶点，通过所述控制顶点计算出焊枪沿理论轨迹的行走路径并设定区间。