基于位置控制模式的工業(yè)機器人伺服焊鉗力矩控制方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)機器人控制技術領域，特別設及一種基于位置控制模式的工業(yè)機 器人伺服焊錯力矩控制方法。
【背景技術】
[0002] 目前點焊工業(yè)機器人的焊錯有兩種類型：氣動焊錯和伺服焊錯。氣動焊錯是用氣 缸驅動焊錯的動電極完成點焊動作，其優(yōu)點是結構簡單、成本較低，缺點是壓力不好調節(jié)， 只能適用于一個狀態(tài)的產品。伺服焊錯由伺服電機經過減速機帶動皮帶驅動動電極完成點 焊動作，其優(yōu)點是壓力可調、速度快、效率高?，F目前應用于汽車整車、零部件的點焊工業(yè)機 器人，多采用伺服焊錯。
[0003] 伺服焊錯的工作過程如下：①機器人走到相應點位位置（焊錯運行至焊前開合 量）；②焊錯運行至壓住焊板;③焊錯加壓到指定的壓力;④壓力持續(xù)一段時間后，打開焊槍 到指定焊后開合量。上述點焊工作過程中，加壓到指定壓力為關鍵工序。為實現對壓力的控 審IJ，行業(yè)內目前有兩套方案，一為使用可W支持力矩控制模式的機器人控制器，通過標定壓 力和力矩后，即可實現壓力控制；二是在焊錯上附加壓力傳感器，也可實現壓力控制。W上 兩種方案均有不足之處，第一種方案需要支持力矩控制模式的機器人控制器，運樣就限制 了控制器的選型范圍，且該種控制器的價格較高;第二種方案沒有了控制器的選型限制，但 需要附加壓力傳感器，也同樣增加了成本。
【發(fā)明內容】
[0004] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述【背景技術】的不足，而提供一種性價比較高的基于 位置控制模式的工業(yè)機器人伺服焊錯力矩控制的方法。
[0005] 位置控制模式的控制器可W直接控制電機轉角，只能通過解算間接得到電機力矩 的數值。
[0006] 本發(fā)明所設及的基于位置控制模式的工業(yè)機器人伺服焊錯力矩控制的方法，其步 驟如下：
[0007] 1)對點焊工業(yè)機器人進行伺服焊錯的壓力標定，得到焊錯壓力一電機力矩一電機 轉角的數據；
[000引2)利用最小二乘法對上述焊錯壓力一電機力矩一電機轉角的數據數據進行擬合， 并逆推得到所需焊錯壓力的對應電機力矩和電機轉角；
[0009] 3)根據第2)步所獲得數據，逐步加載到指定電機轉角，并監(jiān)視電機力矩，即可實現 伺服焊錯的力矩控制。
[0010] 在實際使用過程中，采用本發(fā)明技術控制電機轉角并監(jiān)控電機力矩，即可實現位 置控制模式控制器控制伺服焊錯的壓力。
[0011] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
[0012] 1、使用位置控制模式的控制器實現了伺服焊錯的力矩控制；
[0013] 2、相比行業(yè)內的兩種伺服焊錯的力矩控制方案，本發(fā)明方案的成本更低，控制更 精準。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本專利算法的原理圖 [001引圖2為本專利算法的實例圖 圖3為本專利算法的實例圖
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0017]實施例
[0018] 本實施例為使用位置控制模式的控制器進行點焊工業(yè)機器人焊錯的力矩控制，其 步驟如圖1所示。
[0019] 首先取得焊錯壓力與電機轉角的對應數據組和焊錯壓力與電機力矩的對應數據 組，通過最小二乘法對數據進行擬合，然后通過逆推得到指定焊錯壓力對應的電機轉角和 電機力矩，在取得該數據的基礎上，逐步加載并監(jiān)控電機力矩即可實現焊錯的力矩控制。
[0020] 實施例
[0021] 本實施例為一點焊工業(yè)機器人的實測焊錯壓力數據見表1，其中電機轉角數據轉 換為位移值。
[0022] 表1某型號點焊工業(yè)機器人伺服焊錯壓力數據
[0025]從上表得到位移-焊錯壓力數據表和電機力矩-焊錯壓力數據表，利用最小二乘法 對數據進行擬合，擬合曲線見圖2和圖3。逆推得到指定壓力300N下的位移值和電機力矩分 別為:0.524mm、0.663Nm。按此數據逐步加載并監(jiān)控電機力矩即可實現焊錯的力矩控制。
【主權項】
1. 一種基于位置控制模式的點焊工業(yè)機器人伺服焊鉗的力矩控制技術，其特征如下： 1) 對點焊工業(yè)機器人進行伺服焊鉗的壓力標定，得到焊鉗壓力一電機力矩一電機轉角 的數據； 2) 利用最小二乘法對上述焊鉗壓力一電機力矩一電機轉角的數據數據進行擬合，并逆 推得到所需焊鉗壓力的對應電機力矩和電機轉角； 3) 根據第2)步所獲得數據，逐步加載到指定電機轉角，并監(jiān)視電機力矩，即可實現伺服 焊鉗的力矩控制。
【專利摘要】本發(fā)明所涉及的基于位置控制模式的工業(yè)機器人伺服焊鉗力矩控制的方法，其步驟如下：1)對點焊工業(yè)機器人進行伺服焊鉗的壓力標定，得到焊鉗壓力—電機力矩—電機轉角的數據；2)利用最小二乘法對上述焊鉗壓力—電機力矩—電機轉角的數據數據進行擬合，并逆推得到所需焊鉗壓力的對應電機力矩和電機轉角；3)根據第2)步所獲得數據，逐步加載到指定電機轉角，并監(jiān)視電機力矩，即可實現伺服焊鉗的力矩控制。本發(fā)明對焊鉗壓力數據進行處理并利用最小二乘法擬合逆推電機位移數據，由此實現位置控制模式的機器人控制器對伺服焊鉗的力矩控制。
【IPC分類】G05D17/02, B23K9/28
【公開號】CN105527989
【申請?zhí)枴緾N201510954814
【發(fā)明人】武彥瑾, 張振江
【申請人】重慶長安工業(yè)(集團)有限責任公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月18日