阅读说明：本技术 一种多类型焊接专用机器人及其自检方法 (A kind of polymorphic type welding special purpose robot and its self checking method ) 是由 鲁立 杨佳 徐忠峰 赵建仓 于 2019-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种多类型焊接专用机器人,包括控制器系统、多个焊接机器人,控制器系统包括执行控制器、工控机以及电源,执行控制器分别与多个焊接机器人相连接,工控机、电源均与执行控制器相连接。其自检方法包括在执行控制器内部搭载物理硬件识别结构A,在焊接机器人内部搭载不同的物理硬件识别结构B,通过物理硬件识别结构A物理硬件识别结构B配合检验,根据物理硬件识别结构B的不同特性,执行控制器可识别出当前与之连接的焊接机器人得型号,实现自检。本发明使用一台通用的执行控制器控制各种规格的焊接机器人,降低了经济成本；而且执行控制器可识别出当前与之连接的焊接机器人的型号,实现自检,降低了误操作风险。(The present invention relates to a kind of polymorphic types to weld special purpose robot, including controller system, multiple welding robots, controller system includes executing controller, industrial personal computer and power supply, executes controller and is connected respectively with multiple welding robots, and industrial personal computer, power supply are connected with execution controller.Its self checking method, which is included in execute, carries physics hardware identification structure A inside controller, different physical hardware identification structure B is carried inside welding robot, identify that structure A physical hardware identifies that structure B cooperation is examined by physical hardware, the different characteristics of structure B are identified according to physical hardware, executing controller may recognize that the welding robot being currently attached thereto obtains model, realize self-test.The present invention reduces economic cost using a general welding robot for executing controller control various specifications；And execute controller and may recognize that the model for the welding robot being currently attached thereto, it realizes self-test, reduces maloperation risk.)

一种多类型焊接专用机器人及其自检方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种多类型焊接专用机器人及其自检方法。

背景技术

在机器人自动化焊接领域，由于被焊工件规格不一样，因而适用的焊接机器人各不相同，一般分为自熔式焊接机器人、四轴卡钳式焊接机器人、四轴卡夹式焊接机器人、轨道式多轴焊接机器人、窄间隙轨道式多轴焊接机器人。由于每一种焊接机器人实现的功能不一样，因而控制器也各不相同。现有的一套焊接机器人系统包括一台控制器、一台电源以及一台焊接机器人，控制器和焊接机器人是一一对应关系；每次焊接不同规格的工件，需要购置相应的控制器，增加了经济成本，而且使用过程中存在着错误更换控制器等问题，增加了时间成本。

总体来说，现有的焊接机器人系统包括存在以下的问题：

（1）、每种焊接机器人必须使用相对应的控制器，增加了投资；

（2）、系统复杂，使用过程中存在着错误更换控制器等问题，增加了时间成本；

（3）、控制器和焊接机器人之间不能实现设备识别功能，即自检；若是用非对应的控制器，容易烧损焊接机器人。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种多类型焊接专用机器人。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种多类型焊接专用机器人，包括控制器系统、多个焊接机器人，所述的控制器系统包括用于对所述的焊接机器人发出执行焊接动作的执行控制器、用于对所述的焊接机器人焊接信息进行采集的工控机以及电源，所述的执行控制器分别与多个所述的焊接机器人相连接，所述的工控机、电源均与所述的执行控制器相连接。

优选地，所述的焊接机器人包括：自熔式焊接机器人、四轴卡钳式焊接机器人、四轴卡夹式焊接机器人、轨道式多轴焊接机器人、窄间隙轨道式多轴焊接机器人。

优选地，所述的执行控制器与所述的工控机通过串口通信连接，所述的执行控制器与所述的电源之间通过总线通信连接。

优选地，所述的控制器系统中所述的执行控制器、工控机以及电源均仅设置一台。

本发明的另一个目的是提供一种多类型焊接专用机器人的自检方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种多类型焊接专用机器人的自检方法，包括在所述的执行控制器内部搭载物理硬件识别结构A，在所述的焊接机器人内部搭载不同的物理硬件识别结构B，当所述的焊接机器人与所述的执行控制器连接时，所述的执行控制器内部的物理硬件识别结构A与所述的焊接机器人内部的物理硬件识别结构B配合检验，根据所述的焊接机器人的物理硬件识别结构B的不同特性，所述的执行控制器可识别出当前与之连接的焊接机器人得型号，实现自检。

优选地，所述的物理硬件识别结构A为执行控制器中的电机驱动器。

优选地，所述的物理硬件识别结构B是对应焊接机器人中的电机类型及数量。

进一步优选地，所述的物理硬件识别结构A、物理硬件识别结构B之间通过检查电机类型和电机数量，实现配合检验。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

本发明采用一种多类型焊接专用机器人及其自检方法进行不同规格的工件焊接，该技术使用一台通用的执行控制器控制各种规格的焊接机器人，降低了经济成本；而且执行控制器可识别出当前与之连接的焊接机器人的型号，实现自检，降低了误操作风险。

附图说明

附图1为本实施例中多类型焊接专用机器人的示意图。

其中：1、执行控制器；2、工控机；3、电源；40、自熔式焊接机器人；41、四轴卡钳式焊接机器人；42、四轴卡夹式焊接机器人；43、轨道式多轴焊接机器人；44、窄间隙轨道式多轴焊接机器人。

具体实施方式

下面结合附图及实施案例对本发明作进一步描述：

如图1所示的一种多类型焊接专用机器人，包括控制器系统、多个焊接机器人。其中：

控制器系统包括用于对焊接机器人发出执行焊接动作的执行控制器1、用于对焊接机器人焊接信息进行采集的工控机2以及电源3，执行控制器1分别与多个焊接机器人相连接，工控机2、电源3均与执行控制器1相连接。本实施例中：控制器系统中的执行控制器、工控机2以及电源3均仅设置一台。执行控制器1与工控机2通过串口通信连接，执行控制器1与电源3之间则通过总线通信连接。

焊接机器人包括：自熔式焊接机器人40、四轴卡钳式焊接机器人41、四轴卡夹式焊接机器人42、轨道式多轴焊接机器人43、窄间隙轨道式多轴焊接机器人44。其中：

自熔式焊接机器人40针对外径6~120mm、壁厚小于3mm的中小薄壁管道，自熔式焊接机器人40采用不填丝的自熔式焊接。自熔式焊接时，整个焊缝封闭在自熔式焊接机器人内，内部在保护气体的作用下，机头与被焊管道形成电弧，通过熔化管道实现连接。

四轴卡钳式焊接机器人41针对外径为25~200mm，壁厚3-30mm的中小管道，四轴卡钳式焊接机器人41采用填丝焊接。四轴卡钳式焊接机器人41的四轴式结构，即行走轴、送丝轴、机头摆动轴和机头弧压跟踪轴；卡钳式结构为采用固定卡钳、调节卡钳进行配合，通过三点式夹紧方式固定在被焊管道上。

四轴卡夹式焊接机器人42针对外径为25-300mm，壁厚3-19mm的处于狭小空间的中小管道，四轴卡夹式焊接机器人42采用填丝焊接。四轴卡夹式焊接机器人42的四轴式结构，即行走轴、送丝轴、机头摆动轴和机头弧压跟踪轴；卡夹式结构为通过与被焊管道外径相匹配的机身夹住在被焊管道上。

轨道式多轴焊接机器人43针对外径为30-360mm，壁厚≤3-19mm的大管道，轨道式多轴焊接机器人43采用填丝焊接。轨道式多轴焊接机器人43的多轴为五轴式结构，即行走轴、送丝轴、机头摆动轴、机头弧压跟踪轴和钨极摆动轴；轨道式结构为通过环形轨道固定在被焊管道上，焊接执行机构连接在轨道上并能沿轨道行走完成焊接。

窄间隙轨道式多轴焊接机器人44针对外径超过350mm，壁厚超过30mm，属于大、厚壁管道。窄间隙轨道式多轴焊接机器人44采用填丝焊接。窄间隙轨道式多轴焊接机器人44的多轴为五轴式结构，即行走轴、送丝轴、机头摆动轴、机头弧压跟踪轴和钨极摆动轴，轨道式结构通过环形轨道固定在被焊管道上。被焊管道一般采用窄间隙坡口结构，焊接过程中，机头深入到坡口中，进行一层一层的焊接，直到整个坡口被填充完成。

以下具体阐述下本实施例多类型焊接专用机器人的自检方法，本实施例以焊接各类管道为例，包括：

（1）、确定焊接机器人：

根据管道规格及焊接技术条件，从以下种类中选择适用于此种管道的焊接机器人。

焊接机器人种类：自熔式焊接机器人40、四轴卡钳式焊接机器人41、四轴卡夹式焊接机器人42、轨道式多轴焊接机器人43、窄间隙轨道式多轴焊接机器人44

（2）、建立焊接机器人系统：

准备一台执行控制器1、一台工控机2、一台电源3以及（1）中相应的焊接机器人。执行控制器1控制电源3为需要工作的焊接机器人供电，同时控制焊接机器人执行焊接动作，工控机对焊接机器人焊接信息进行采集；将执行控制器1与工控机2通过串口通信连接，执行控制器1与电源3通过总线通信连接，然后，通过控制线以及各类接口，建立焊接机器人系统。

（3）、焊接机器人系统进行自检：

当执行控制器1与焊接机器人连接时，通过执行控制器内部搭载的物理硬件识别结构A和焊接机器人内部搭载不同的物理硬件识别结构B，进行配合检验，其中：物理硬件识别结构A为执行控制器1中的电机驱动器，物理硬件识别结构B是对应焊接机器人中的电机类型及数量，执行控制器1可识别出当前与之连接的焊接机器人的电机类型和电机数量，实现配合检验，完成自检。

（4）、焊接机器人系统工作：

多类型焊接专用机器人系统建立以及自检完成后，按照管道焊接技术参数和设备操作规范，进行相应管道的焊接。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。