CN111152221A - 一种焊接机器人控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接机器人控制系统及其控制方法，它至少包括焊接机器人系统，所述焊接机器人系统包括：信号输入模组；智能决策模组；所述检测补正单元对所述工件进行在线检测，根据所述测资料得到调节参数和位置参数，并作为下一次加工的补偿依据；所述焊接设备控制单元用于控制所述机器人与所述焊接设备协同操作；命令输出模组，所述命令输出模组将所述调节指令转换成输出信号，并将所述输出信号输出至所述机器人与所述焊接设备执行对应于所述输出信号的动作；信息监控模组，所述信息监控模组用于监控所述焊接机器人系统所产生的监控数据并供使用者使用。以单系统的方式实现高度整合的焊接机器人系统，能够同时适用于电弧焊接、镭射焊接而提升焊接工艺的品质与效率。

Description

一种焊接机器人控制系统及其控制方法

技术领域

本发明属于机器人领域，涉及一种焊接机器人，具体涉及一种焊接机器人控制系统及其控制方法。

背景技术

现有的焊接自动化方案大多是采用多系统的架构，并且通过额外的中控系统，如可编程逻辑控制（PLC，programmable logic controller）进行串接。这种多系统方案对于设备商来说需要兼顾不同系统的开发，开发成本很高；当系统出现异常，要排查问题时会因为系统架构复杂而很难明确地厘清问题；此外该多系统方案的维护成本也相当高。对于操作人员来说需要同时学习多个系统的操作方式，学习成本很高之外还需要较长的时间才能上手，需要担负较高的人力成本。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种焊接机器人控制系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种焊接机器人控制系统，它至少包括焊接机器人系统，所述焊接机器人系统包括：

信号输入模组，所述信号输入模组用于接收原始资料并将所述原始资料处理后得到量测资料；

智能决策模组，所述智能决策模组包括相配合的智能教导单元、追踪调节单元、检测补正单元以及焊接设备控制单元，所述智能教导单元用于提供至少一个功能使得使用者可根据所述功能调节至少一台机器人的路径轨迹，所述追踪调节单元根据所述量测资料实时调控至少一台焊接设备以实时针对工件的焊缝焊道状态通过在线方式进行工艺参数的优化调整得到调节指令和位置指令；所述检测补正单元对所述工件进行在线检测，根据所述测资料得到调节参数和位置参数，并作为下一次加工的补偿依据；所述焊接设备控制单元用于控制所述机器人与所述焊接设备协同操作；

命令输出模组，所述命令输出模组将所述调节指令转换成输出信号，并将所述输出信号输出至所述机器人与所述焊接设备执行对应于所述输出信号的动作；

信息监控模组，所述信息监控模组用于监控所述焊接机器人系统所产生的监控数据并供使用者使用。

优化地，所述原始资料由外部感测元件量测所述工件与端效器之间的信号获得。

优化地，所述功能包括视觉对位功能、视觉画面预览功能或/和自动调高功能。

优化地，所述信号输入模组包括相配合的信号获取单元和信号处理单元；所述命令输出模组包括相配合的运动规划单元、力量控制单元和信号输出单元；所述信息监控模组包括相配合的信息收集单元、资料分析单元和通信单元。

优化地，所述焊接机器人控制系统还包括与所述信息监控模组相配合用于将所述监控数据转化成量化指标的外部服务器。

本发明的又一目的在于提供一种焊接机器人控制方法，它包括以下步骤：

感测原始资料；

获取并处理所述原始资料以得到量测资料；

根据所述量测资料进行决策功能并分别转换得到调节指令和位置指令；

将所述调节指令转换成输出信号并将所述输出信号输出以驱动至少一台焊接设备，同时将所述位置指令转换成驱动指令以驱动至少一台机器人，使所述焊接设备与所述机器人协同对工件进行操作；

分析所述量测资料以得到监控数据，以进行监控。

优化地，所述机器人具有端效器，所述焊接设备与所述机器人协同对所述工件进行的操作至少包括焊接前、焊接时和焊接后三种不同应用场景。

进一步地，所述焊接前应用场景包括以下步骤：

对所述端效器和所述工件之间进行量测以得到所述原始资料；

获取并处理所述原始资料以得到所述位置指令；

根据所述位置指令进行指令规划并输出驱动指令；

根据所述驱动指令使得机器人执行点位调整程序。

进一步地，所述焊接时应用场景包括以下步骤：

感测所述工件与所述端效器以得到所述原始资料；

获取并处理所述原始资料以得到所述量测资料；

根据所述量测资料分别执行第一程序和第二程序，所述第一程序包括以下步骤：将所述量测资料进行收集、将所述量测资料进行分析处理以得到所述监控数据以及将所述监控数据传送给使用者实现在焊接过程中的实时监控，所述第二程序包括以下步骤：根据所述量测资料实现在焊接过程中实时检测相关信息以得到调节指令和位置指令、根据所述调节指令控制所述焊接设备针对所述工件进行在线调整、将经过所述在线调整的所述调节指令转换成输出信号、根据所述输出信号进行焊接工艺、根据所述位置指令进行命令规划并输出驱动指令以及根据所述驱动指令对所述机器人进行偏移调整。

进一步地，所述焊接时应用场景包括以下步骤：

感测所述工件与所述端效器以得到所述原始资料；

获取并处理所述原始资料以得到所述量测资料；

根据所述量测资料分别执行第三程序和第四程序，所述第三程序包括以下步骤：将所述量测资料进行收集、将所述量测资料进行分析处理以得到所述监控数据以及将所述监控数据传送给使用者实现在焊接过程中的实时监控，所述第四程序包括以下步骤：根据所述量测资料实现在焊接过程中实时检测相关信息以得到调节参数和位置参数、根据所述调节参数修正至少一台所述焊接设备的相关参数、将修正后的至少一台所述焊接设备的相关参数转换成输出信号、根据所述输出信号进行焊接加工补正工艺、根据所述位置参数进行命令规划修正并输出修正后的驱动指令以及根据所述驱动指令修正所述机器人的路径轨迹以获得经过加工补正后的工件。

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：本发明焊接机器人控制系统，通过采用信号输入模组、智能决策模组、命令输出模组和信息监控模组相配合，以单系统的方式实现高度整合的焊接机器人系统，能够同时适用于电弧焊接、镭射焊接而提升焊接工艺的品质与效率。

本发明焊接机器人控制方法，通过对获得的量测资料进行转换得到调节指令和位置指令，输出驱动焊接设备与机器人并分析获得监控数据，实现了对焊接设备与机器人的协同控制，并可转换为量化指标供使用者参考。

附图说明

图1为本发明焊接机器人控制系统的方块示意图；

图2为本发明焊接机器人系统的方块示意图；

图3为本发明焊接机器人控制方法的流程示意图；

图4A为本发明焊接机器人控制系统在焊接前的流程示意图；

图4B为本发明焊接机器人控制系统在焊接前的方块示意图；

图5A为本发明焊接机器人控制系统在焊接时的一种流程示意图；

图5B为本发明焊接机器人控制系统在焊接时的一种方块示意图；

图6A为本发明焊接机器人控制系统在焊接时的另一种流程示意图；

图6B为本发明焊接机器人控制系统在焊接时的另一种方块示意图；

图7A为本发明焊接机器人控制系统在焊接后的流程示意图；

图7B为本发明焊接机器人控制系统在焊接后的方块示意图。

具体实施方式

下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明：

如图1所示的焊接机器人控制系统1，主要包括焊接机器人系统2、外部感测元件50、焊接设备60、机器人70、外部整厂整线监控系统80和外部伺服器90等。

焊接机器人系统2包括信号输入模组10、智能决策模组20、命令输出模组30以及信息监控模组40，信号输入模组10分别与智能决策模组20、信息监控模组40相连接，智能决策模组20与命令输出模组30相连接；外部感测元件50与焊接机器人系统2中的信号输入模组10相连接，命令输出模组30分别与焊接设备60、机器人70相连接，而信息监控模组40分别与外部整厂整线监控系统80、外部伺服器90相连接。在本实施例中，焊接设备60和机器人70的数量均至少一台，可以均是多台；如一台焊接设备60可与一台机器人70协作、多台焊接设备60可与一台机器人70协作或一台焊接设备60可与多台机器人70协作等。如图1所示，信号输入模组10用于接收原始资料，并且将此原始资料处理后得到量测资料。在本实施例中，原始资料是由外部感测元件50（即外部感测器）量测工件（图中未显示）与端效器（图中未显示）之间的信号所得到；该信号可以是距离、角度、电流、电压或是电容。

图2为焊接机器人系统2的方块示意图，其中信号输入模组10包括相连接的信号获取单元110和信号处理单元120，信号获取单元110用于获取由外部感测元件50所传送的原始资料，而信号处理单元120则是将此原始资料处理形成量测资料。信号输入模组10是提供外部感测元件50的获取介面，支持现存的标准通信协议、传统的类比信号、I/O信号等不同信号来源输入；并且还将整合信号放大、滤波等信号处理功能整合至该信号输入模组10中。在不额外安装通信转换模组、信号放大器等周边设备的前提下，此信号输入模组10可以提供整个焊接机器人控制系统1与外部感测元件50彼此沟通的介面。

智能决策模组20是针对焊接行业所作，可以在配合外部感测元件50的前提下（即接收由信号处理单元120传来的量测资料）实现智能决策的功能。智能决策模组20包括相配合的智能教导单元210、追踪调节单元220、检测补正单元230以及焊接设备控制单元240等。以下针对智能决策模组20中的各单元来说明。

智能教导单元210：用于焊接机器人系统2整合外部感测元件50以提供视觉对位、视觉画面预览、自动调高等功能辅助使用者进行点位示教，改善用人工方式（例如肉眼等）直接对位所产生的误差问题，调整机器人70的路径轨迹以能够尽可能的与焊缝焊道对齐；

追踪调节单元220：为了增进焊接品质，焊接机器人控制系统1能够整合焊接机器人系统2和外部感测元件50的信息，实时补偿机器人70的加工路径和姿势；同时亦可根据外部感测元件50所感测得到的量测资料实时调节焊接周边设备，以实时针对工件的焊缝焊道状态，以在线方式进行工艺参数的最佳化调整得到调节指令和位置指令；

检测校正单元230：焊接机器人控制系统1整合了工业相机、网络相机及/或镭射测距仪等传感器，在焊接工艺完成后检测焊缝焊道品质。利用本发明所揭露的焊接机器人控制系统1可以在不透过额外机台辅助量测的前提下，实现焊接成品的在线检测，并根据外部感测元件50所感测得到的量测资料得到调节参数和位置参数，用以分别修正焊接设备60相关参数与机器人80的路径规划，作为下次加工的补偿依据；

焊接设备控制单元240：焊接设备控制单元240提供焊接头、振镜、镭射源和/和焊枪等焊接设备控制功能，提供类比输入/输出（AD-DA）、数字输入/输出（DI-DO）、PWM信号输出、XY2-100等命令输出；因为单系统整合的特点，除了大大的降低系统配置的复杂度及成本之外，可以实现具有各种功能的机器人70与焊接设备60的协同控制功能。

指令输出模组30至少包括相配合的运动规划单元310、力量控制单元320和信号输出单元330。运动规划单元310是将由智能决策模组20所传送的调节结果转换成位置指令信号，此位置指令信号可以是机器人70对工件进行加工的路径，因此运动规划单元310可依据调节结果实现机器人70对工件执行加工时的运动轨迹进行最优化。因此，透过指令输出模组30将调节结果转换为位置、力量与类比等输出信号，并将上述输出信号经由信号输出单元330传送至机器人70，使得机器人70在接收到信号后可以执行对应于信号的动作。

信号监控模组40至少包括相配合的资料收集单元410、资料分析单元420和通信单元430；资料收集单元410收集并监控在焊接过程中所有与焊接工艺相关的数据，并且利用资料分析单元420将这些数据进行分析以让使用者能够容易地监控加工状态。通信单元430则将这些监控数据输出至外部整厂整线监控系统80和外部伺服器90进行使用。外部伺服器90可以是云端硬盘或是一般电脑主机，当外部伺服器90接收到通信单元430传来的监控数据后，外部伺服器90会将监控数据进行量化处理。

根据上述焊接机器人控制系统1，如图3所示，本发明还提供一种焊接机器人控制方法，包括以下步骤：

步骤S1：感测原始资料；在该步骤中，原始资料是利用外部感测元件50感测工件与端效应器之间的信号所得；

步骤S2：获取并处理原始资料资料以得到量测资料；在该步骤中，将步骤S1所得到的原始资料由信号输入模组10的信号获取单元110所获取，然后再经由信号处理单元120将此原始资料进行处理而转换成量测资料；

步骤S3：根据量测资料进行决策功能并转换得到调节指令与位置指令；在该步骤中，利用智能决策模组20来将上述的量测资料进行决策，利用追踪调节单元220将量测资料转换成调节指令以及位置指令；

步骤S4：将调节指令转换成输出信号并将输出信号输出以驱动至少一台焊接设备60，并将此位置指令转换成驱动指令以驱动至少一台机器人70；在该步骤中，调节指令由智能决策模组20传送至指令输出模组30，并根据使用者设定；指令输出模组30中的运动规划单元310和力量控制单元320会将调节指令转换成位置、力量、类比等输出信号，再将输出信号由信号输出单元330传送至焊接设备60和机器人70；

步骤S5：焊接设备60和机器人70根据输出信号对工件进行加工；

步骤S6：分析量测资料以得到监控数据并传送到监控系统进行监控；在该步骤中，将前述的量测资料由信号输入模组10传送至信号监控模组40，利用资料收集单元410将量测资料收集后经由资料分析单元420分析后得到监控数据，再利用通讯单元430将监控数据传送至外部整厂整线监控系统80，透过外部整厂整线监控系统80进行监控。

下面还针对焊接机器人控制系统1在焊接工艺的焊接前、焊接时和焊接后三种不同应用场景进行阐述（需要说明书的是：在焊接前、焊接时和焊接后三种不同应用场景中会使用到前述图1和图2中各模组的单元来执行，因此在图4B中将焊接前应用场景中所使用到的各个单元列出，其功能与前述的是相同的，在此仅针对各个单元在不同焊接场景中所执行的功能来描述）。

由于端效器与工件表面之间的距离控制为相当重要的课题，再加上工件大多为异型工件，焊缝路径为复杂的空间曲线，导致在点位教导的过程会需要耗费大量的时间。此外，在用离线编程软件（例如CAD/CAM）规划加工路径后，也会因为来料误差，需要在加工过程中对加工路径进行微调，此时也需要人为针对工件外型做教导修正，这也同样地会耗费大量时间。如图4A和图4B所示，为了解决此阶段的时间和人力成本，焊接机器人控制系统1在焊接前应用场景阶段执行智能教导，其结合视觉系统与测高模组，提供视觉辅助教导、自动调高功能，实现高效率的点位示教过程，其操作步骤如下：

步骤S11：对端效器和工件之间进行量测以得到原始资料；在该步骤中，由外部感测元件50量测工件与端效器之间的距离以得到原始资料；

步骤S12：获取并处理原始资料以得到位置指令；在该步骤中，外部感测元件50将量测到的距离的原始资料传送给信号获取单元110，并传送至信号处理单元120对此原始资料进行处理而转换成量测资料，智能决策模组20中的智能教导单元210会将量测资料转换为位置指令；

步骤S13：根据位置指令进行指令规划并输出驱动指令；在该步骤中，信号处理单元120将经过处理得到的量测资料传送至智能教导单元210，利用智能教导单元210来进行决策并且提供自动调高功能以辅助使用者进行点位示教，以智能方式来调整机器人70的路径轨迹与焊缝焊道对齐，以降低人工所造成的误差；

步骤S14：根据驱动指令使得机器人执行点位调整程序；在该步骤中，智能教导单元210将驱动指令传送至运动规划单元310，进行指令规划之后将对应驱动指令的位置指令输出给机器人70（如图1所示），使得机器人70可以依据此具有位置指令的驱动指令来执行；因此，机器人70可以在不改变当前旋转姿势的前提下，依据驱动指令并沿着当前工件的平面法向量进行移动，机器人70会自动调整端效器与工件表面之间的距离，实现自动调高功能。

为了增进焊接品质，焊接机器人控制系统1在焊接时应用场景中提供追踪调节功能，其结合了测高模组、焊缝跟踪系统实现三维焊缝跟踪功能，能够实时监测焊缝的位置、大小变化，实时改变机器人70的路径轨迹和加工姿势，最佳化焊接品质。此外，焊接机器人控制系统1也结合焊接专用模组，根据实际机器人70的运动情形，针对焊接、镭射源、焊接头等焊接设备60的输出进行调节，实现机器人70与焊接设备60的交互控制调节功能，以改善焊接效果。另外，在调节过程中也能利用信息监控模组40收集数据资料，将资料经过分析之后，实时显示当前焊接工艺状态，以实现焊接品质实时监控功能。

焊接机器人控制系统1在焊接时的应用场景操作步骤如图5A和图5B所示，主要是说明在焊接时可实时监测焊缝位置与焊道宽度等信息，并根据上述信息同时调整焊接设备60与机器人70以达焊接过程之最佳化；具体步骤如下：

步骤S21：感测工件与端效器以得到原始资料；在该步骤中，同样是由外部感测元件50量测工件与端效器之间的信号以得到原始资料；

步骤S22：获取并处理原始资料以得到量测资料；在该步骤中，同样是由外部感测元件50将量测得到的原始资料传送给信号获取单元110，并传送至信号处理单元120对此原始资料进行处理以得到量测资料；在本申请中，根据前述的量测资料可以分别执行第一程序（步骤A1）及第二程序（步骤A2）；

第一程序是如图5A中图面左边的步骤，在步骤S22取得量测资料后，接着执行以下步骤：

步骤A11：将量测资料进行收集；在该步骤中，利用资料收集单元410将上述的量测资料予以收集并监控在焊接过程中所有与焊接过程有关的数据；

步骤A12：将量测资料进行分析处理得到监控数据；在该步骤中，利用资料分析单元420将这些数据进行分析，例如分析监控数据是属于距离、角度、电流、电压与电容中何种信号；

步骤A13：将监控数据传送给使用者实现在焊接过程中实时监控；在该步骤中，利用通信单元430将监控数据（或是监控结果）输出至使用者（例如外部整厂整线监控系统80）来使用；

第二程序是如图5A中图面右边的步骤，同样的在步骤S22获取并处理原始资料以得到量测资料后，进入第二程序以执行以下步骤：

步骤A21：根据量测资料实现在焊接时（即焊接过程中）实时监测相关信息以得到调节指令与位置指令；在该步骤中，利用追踪调节单元220将量测资料进行调整，而转换成调节指令和位置指令；而追踪调节单元220分别将调节指令传送至焊接设备控制单元240以及位置指令传送至运动规划单元310进行后续步骤；

步骤A23（当追踪调节单元220将调节指令传送至焊接设备控制单元240时，进行步骤A23）：根据调节指令控制焊接设备针对工件进行在线调整；该步骤即为当焊接设备控制单元240接收到由追踪调节单元220所传送的调节指令之后，根据此调节指令调整焊接设备针对焊道大小、加工速度或工件偏移量等不同工艺参数的在线调整；步骤A24：将经过在线调整的调节指令转换成输出信号；在该步骤中，利用信号输出单元330将调节指令转换成输出信号，其信号的形态可以是类比信号、工业通信协议、数字信号或XY2-10通信协议等常规的；步骤A25：根据输出信号进行焊接工艺；在该步骤中，信号输出单元330将输出信号传送至焊接设备60，而焊接设备60根据此输出信号进行焊接工艺；

步骤A26（当追踪调变单元220将位置指令传送至运动规划单元310时，则进行到步骤A26）：根据位置指令进行指令规划并输出驱动指令；在该步骤中，当运动规划单元310接收到位置指令之后进行指令规划并输出驱动指令给机器人70；步骤A27：根据驱动指令对机器人70进行偏移调整；在该步骤中，机器人70会根据驱动指令调整加工路径与姿势以进行偏移调整。

在本申请中，为了确保焊接成品的品质，焊接机器人控制系统1在焊接时于另一应用场景提供检测补正，其利用视觉系统与测高模组，在焊接完成之后，检测焊接加工成果、量测焊接路径偏差、焊道瑕疵处，并且针对机器人70的运动轨迹、焊接工艺参数进行对应补正，若加工误差超过容许公差范围，焊接机器人控制系统1可以根据检测补正后的加工程式和工艺参数进行二次加工。在完成加工后，更可以利用信息监控模组40实时诊断当前焊接加工工艺的状态，并且收集信息提供给使用者监看。如图6A和图6B所示，主要是说明本申请于焊接工艺中可藉由同时调整焊接设备60与机器人70进行多次加工补正，以获得误差符合公差范围的焊接成品，具体步骤如下：

步骤S31：通过感测元件与端效器以得到原始资料；在该步骤中，由外部感测元件50量测工件与端效器之间的信号以得到原始资料；

步骤S32：获取并处理原始资料以得到量测资料；在该步骤中，同样是由外部感测元件50将量测到的距离原始资料传送给信号获取单元110，并传送至信号处理单元120对此原始资料进行处理以得到量测资料；在本申请中，根据上述的量测资料可以分别执行第三程序（步骤A3）和第四程序（步骤A4）；

第三程序是如图6A中图面左边的步骤，在步骤S32取得量测资料之后，接着进行以下步骤：

步骤A31：将量测资料进行收集；

步骤A32：将量测资料进行分析处理得到监控数据；在该步骤中，利用资料分析单元420将这些数据进行分析（例如分析监控数据属于何种类型）；

步骤A33：将监控数据传送给使用者实现在焊接过程中实时监控；在该步骤中，利用通信单元430将监控数据（或者监控结果）输出至使用者（例如外部整厂整线监控系统80），实现在焊接过程中实时监控的功能；

第四程序是如图6A中图面右边的步骤，同样的在步骤S32获取并处理原始资料以得到量测资料后，进入第四程序以执行以下步骤：

步骤A41：根据量测资料实现在焊接过程中实时检测相关信息以得到调节参数与位置参数；在该步骤中，利用检测补正单元230将量测资料进行调整，而转换成调节参数与位置参数；举例来说，检测补正单元230会将接受到的量测资料（如焊道宽度A）与预先设定的焊道宽度（如焊道宽度B）进行比较，且根据焊道宽度A与焊道宽度B两者之间的误差信息转换成调节参数和位置参数；检测补正单元230分别将调节参数传送至焊接设备控制单元240以及将位置参数传送至运动规划单元310进行后续步骤；

步骤A43（当检测补正单元230将调节参数传送至焊接设备控制单元240时）：根据调节参数修正焊接设备相关参数；在该步骤中，利用调节参数，自动编修加工程式，修正焊接设备60相关参数；

步骤A44：将修正后的焊接设备相关参数转换成输出信号；在该步骤中，利用信号输出单元330将调节指令转换成输出信号，其信号的形态可以是类比信号、工业通信协议、数字信号或XY2-10通信协议等常规的；

步骤A45：根据输出信号进行焊接加工补正工艺；在该步骤中，信号输出单元330将输出信号传送至焊接设备60，而焊接设备60根据此输出信号进行焊接加工补正工艺；

步骤A46（当追踪调节单元220将位置参数传送至运动规划单元310时）：根据位置参数进行指令规划修正并输出修正后的驱动指令；在该步骤中，当运动规划单元310接收到位置参数之后会进行命令规划修正并输出修正后的驱动指令给机器人70；

步骤A47：根据修正后的驱动指令修正机器人70的路径轨迹；在该步骤中，机器人70会根据修正后的驱动指令调整加工路径与姿势；

接着，步骤S33：获得加工补正后的焊接成品；在该步骤中，根据前述的步骤S31、步骤S32、步骤A4（即第四程序）、步骤A41~A47所得到的经过加工与补正工艺后符合公差范围的焊接成品。

在焊接工艺结束后，焊接机器人控制系统1在焊接应用场景中将监控数据传送至外部服务器90，且外部服务器90会将监控数据转化成量化指标，如图7A和图7B所示，具体步骤以下步骤（具体可参考图5A中步骤S21、步骤S22、步骤A1、步骤A11、步骤A12与步骤A13）：

步骤S41：感测工件与端效器以得到原始资料；

步骤S42：获取并处理原始资料以得到量测资料；

步骤S43：将量测资料进行收集；

步骤S44：将量测资料进行分析处理以得到监控数据；

步骤S45：将监控数据传送给使用者实现在焊接过程中实时监控；

步骤S46：将监控数据转换成量化指标；在该步骤中，通讯单元430将监控数据（或者是监控结果）输出至外部服务器90，且外部服务器90会将监控数据转化成量化指标；举例来说，外部服务器90将焊接电压反馈信息量化成为焊接品质指标，使用者可藉由焊接品质指标来调整焊接工艺的相关参数。

因此根据上述步骤，焊接机器人控制系统1可以将智能控制系统、焊接系统及机器人系统整合成单一系统，以实现信号感测、智能教导、追踪调节、检测补正和/或机器人控制等功能，能够同时应用焊接行业的各阶段焊接工艺，以增加产业额适用性。

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。

Claims (10)

1.一种焊接机器人控制系统，它至少包括焊接机器人系统，其特征在于，所述焊接机器人系统包括：

信号输入模组，所述信号输入模组用于接收原始资料并将所述原始资料处理后得到量测资料；

智能决策模组，所述智能决策模组包括相配合的智能教导单元、追踪调节单元、检测补正单元以及焊接设备控制单元，所述智能教导单元用于提供至少一个功能使得使用者可根据所述功能调节至少一台机器人的路径轨迹，所述追踪调节单元根据所述量测资料实时调控至少一台焊接设备以实时针对工件的焊缝焊道状态通过在线方式进行工艺参数的优化调整得到调节指令和位置指令；所述检测补正单元对所述工件进行在线检测，根据所述测资料得到调节参数和位置参数，并作为下一次加工的补偿依据；所述焊接设备控制单元用于控制所述机器人与所述焊接设备协同操作；

命令输出模组，所述命令输出模组将所述调节指令转换成输出信号，并将所述输出信号输出至所述机器人与所述焊接设备执行对应于所述输出信号的动作；

信息监控模组，所述信息监控模组用于监控所述焊接机器人系统所产生的监控数据并供使用者使用。

2.根据权利要求1所述的焊接机器人控制系统，其特征在于：所述原始资料由外部感测元件量测所述工件与端效器之间的信号获得。

3.根据权利要求1所述的焊接机器人控制系统，其特征在于：所述功能包括视觉对位功能、视觉画面预览功能或/和自动调高功能。

4.根据权利要求1所述的焊接机器人控制系统，其特征在于：所述信号输入模组包括相配合的信号获取单元和信号处理单元；所述命令输出模组包括相配合的运动规划单元、力量控制单元和信号输出单元；所述信息监控模组包括相配合的信息收集单元、资料分析单元和通信单元。

5.根据权利要求1所述的焊接机器人控制系统，其特征在于：它还包括与所述信息监控模组相配合用于将所述监控数据转化成量化指标的外部服务器。

6.一种焊接机器人控制方法，其特征在于，它包括以下步骤：

感测原始资料；

获取并处理所述原始资料以得到量测资料；

根据所述量测资料进行决策功能并分别转换得到调节指令和位置指令；

将所述调节指令转换成输出信号并将所述输出信号输出以驱动至少一台焊接设备，同时将所述位置指令转换成驱动指令以驱动至少一台机器人，使所述焊接设备与所述机器人协同对工件进行操作；

分析所述量测资料以得到监控数据，以进行监控。

7.根据权利要求6所述的焊接机器人控制方法，其特征在于：所述机器人具有端效器，所述焊接设备与所述机器人协同对所述工件进行的操作至少包括焊接前、焊接时和焊接后三种不同应用场景。

8.根据权利要求7所述的焊接机器人控制方法，其特征在于，所述焊接前应用场景包括以下步骤：

对所述端效器和所述工件之间进行量测以得到所述原始资料；

获取并处理所述原始资料以得到所述位置指令；

根据所述位置指令进行指令规划并输出驱动指令；

根据所述驱动指令使得机器人执行点位调整程序。

9.根据权利要求7所述的焊接机器人控制方法，其特征在于，所述焊接时应用场景包括以下步骤：

感测所述工件与所述端效器以得到所述原始资料；

获取并处理所述原始资料以得到所述量测资料；

根据所述量测资料分贝执行第一程序和第二程序，所述第一程序包括以下步骤：将所述量测资料进行收集、将所述量测资料进行分析处理以得到所述监控数据以及将所述监控数据传送给使用者实现在焊接过程中的实时监控，所述第二程序包括以下步骤：根据所述量测资料实现在焊接过程中实时检测相关信息以得到调节指令和位置指令、根据所述调节指令控制所述焊接设备针对所述工件进行在线调整、将经过所述在线调整的所述调节指令转换成输出信号、根据所述输出信号进行焊接工艺、根据所述位置指令进行命令规划并输出驱动指令以及根据所述驱动指令对所述机器人进行偏移调整。

10.根据权利要求7所述的焊接机器人控制方法，其特征在于，所述焊接时应用场景包括以下步骤：

感测所述工件与所述端效器以得到所述原始资料；

获取并处理所述原始资料以得到所述量测资料；

根据所述量测资料分别执行第三程序和第四程序，所述第三程序包括以下步骤：将所述量测资料进行收集、将所述量测资料进行分析处理以得到所述监控数据以及将所述监控数据传送给使用者实现在焊接过程中的实时监控，所述第四程序包括以下步骤：根据所述量测资料实现在焊接过程中实时检测相关信息以得到调节参数和位置参数、根据所述调节参数修正至少一台所述焊接设备的相关参数、将修正后的至少一台所述焊接设备的相关参数转换成输出信号、根据所述输出信号进行焊接加工补正工艺、根据所述位置参数进行命令规划修正并输出修正后的驱动指令以及根据所述驱动指令修正所述机器人的路径轨迹以获得经过加工补正后的工件。

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