CN108161180B - 基于开关量控制的机器人焊接控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于开关量控制的机器人焊接控制装置，包括机器人对焊枪开关的控制电路、外部操作盒对焊枪开关的控制电路、外部急停按键对机器人的控制电路，所述机器人对焊枪的控制电路通过机器人控制柜的机器人控制柜焊枪控制端口DO和中间继电器KM4及中间继电器KM4对应的开关K4连接焊枪开关，实现对焊枪开关的控制；外部操作盒对焊枪开关的控制电路由串接在机器人对焊枪快关的控制电路中的控制开关K2组成，用来直接关断焊枪开关。该控制装置适用于氩弧焊、气保焊等各种焊接方式，也打破了机器人焊接对焊机、焊枪和机器人的要求，手工焊枪通过简单改造也能与机器人连接起来实现机器人自动焊接，搬运、码垛机器人也能用于焊接。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于开关量控制的机器人焊接控制装置，适用于非专用的、不能够通信的、缺少模拟接口的机器人和焊机来实现机器人焊接。
背景技术
目前机器人已经广泛的应用在了焊接领域，机器人焊接替代人工焊接已经成为主流趋势，现在市场上的机器人焊接***由专用的焊接机器人和机器人焊接专用的焊机构成，机器人通过专用的通信接口和通信协议来控制焊机，或者通过一系列的模拟控制接口来控制焊机，可以自动设置焊接参数，实现丰富的焊接功能。但是这种通信控制和模拟控制依赖于机器人厂家和焊机厂家的专用的通信接口和通信协议或者专用的模拟端口和通信协议，不同的厂家接口和协议并不相同，而且彼此不开放，机器人和焊机要通过专用的通信控制或模拟控制做机器人焊接必须具备相应接口并且彼此匹配。
很多工厂出于设备成本考虑，会想把闲置的非焊接专用的机器人和焊机、或者不匹配的焊接机器人和焊接利用起来，实现机器人焊接。一般的机器人都具有简单的I/O端口，而且不管是自动焊机还是手动焊机都有现成的或通过简单改造可以得到的焊枪开关控制接口。本申请就针对这种情形设计了一种基于开关量控制的机器人焊接控制装置。
发明内容
本发明是针对利用非焊接专用的机器人和焊机或者通信并不匹配的焊接机器人和焊机进行机器人焊接的情况，提出一种基于开关量控制的机器人焊接控制装置。
本发明的技术方案是：一种基于开关量控制的机器人焊接控制装置，包括机器人对焊枪开关的控制电路、外部操作盒对焊枪开关的控制电路、外部急停按键对机器人的控制电路，所述机器人对焊枪的控制电路通过机器人控制柜的机器人控制柜焊枪控制端口DO和中间继电器KM4及中间继电器KM4对应的开关K4连接焊枪开关，实现对焊枪开关的控制；外部操作盒对焊枪开关的控制电路由串接在机器人对焊枪快关的控制电路中的控制开关K2组成，用来直接关断焊枪开关。
所述控制开关K2由焊枪启动按钮S1E、焊枪关闭按键S2E和中间继电器KM2组成，中间继电器KM2控制连接焊枪启动按钮S1E和焊枪关闭按键S2E。
所述外部急停按键对机器人的控制电路由急停控制按键SB、中间继电器KM1、中间继电器KM4、中间继电器KM1对应的开关K1、中间继电器KM4对应的开关K4组成，急停控制按键SB串接在机器人对焊枪快关的控制电路的按键控制回路中，在紧急情况下，急停按键SB通过继电器KM1和KM4同时关断机器人和焊枪。
本发明的有益效果是：
本发明的控制装置配置简单，操作灵活可靠，适用性强，可用于氩弧焊、气保焊等各种焊接方式，同时能够打破机器人焊接对焊机、焊枪和机器人的限定，手工焊枪通过简单改造也能与机器人连接起来实现机器人自动焊接，搬运、码垛机器人也能用于焊接。
附图说明
图1为基于开关量控制的机器人焊接控制装置的控制端口连接回路图；
图2为基于开关量控制的机器人焊接控制装置的按键控制回路图；
图中符号说明：
SB 急停控制按钮
S1E 焊枪控制按钮
S2E 焊枪关闭按钮
KM1/KM2/KM3/KM4 中间继电器
K1/K2/K3/K4 中间继电器对应的开关
DO 机器人控制柜焊枪控制端口
CN6:5/CN6:6 机器人控制柜急停接口
HQ:1/HQ:2 焊枪开关接口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，2所示，一种基于开关量控制的机器人焊接控制装置，包括机器人对焊枪开关的控制电路、外部操作盒对焊枪开关的控制电路、外部急停按键对机器人的控制电路。机器人对焊枪的控制电路通过机器人控制柜的机器人控制柜焊枪控制端口DO和中间继电器KM4及中间继电器KM4对应的开关K4连接焊枪开关，实现对焊枪开关的控制；外部操作盒对焊枪开关的控制电路由串接在机器人对焊枪快关的控制电路中的控制开关K2组成，用来直接关断焊枪开关。
机器人对焊枪的控制是机器人的焊接程序通过机器人控制柜焊枪控制端口DO，控制中间继电器KM4实现对焊枪开关的控制。通过这种控制方式可以对手工焊枪进行改造使其也能应用于机器人焊接。
外部操作盒对焊枪开关的控制是在机器人控制焊枪开关的基础上增加一组控制开关K2，用来直接关断焊枪开关及使能机器人对焊枪开关的控制开关，其中控制开关K2由焊枪启动按钮S1E、焊枪关闭按键S2E通过中间继电器KM2来。通过增加外部操作盒对焊枪开关的控制，可以在程序调试、焊接轨迹确认、焊接作业时灵活地控制焊枪，增强操作的灵活性和安全性，同时避免调试时对焊机的频繁开关。
外部急停按键对机器人的控制电路由急停控制按键SB、中间继电器KM1、中间继电器KM4、中间继电器KM1对应的开关K1、中间继电器KM4对应的开关K4组成，急停控制按键SB串接在机器人对焊枪快关的控制电路的按键控制回路中。外部急停按键对机器人的控制，在紧急情况下急停控制按键SB能够通过中间继电器KM1和KM4同时关断机器人和焊枪，避免出现机器人急停而焊枪依然开启的危险情况。
急停按钮SB在机器人正常工作时处于动作状态，即闭合状态。外部操作盒，主要包括焊枪打开使能按钮S1E和焊枪直接断开按钮S2E，其中S1E是常开按钮，S2E是常闭按钮。CN：6.5和CN：6.6是机器人控制箱的急停功能输入接口，CN：6.5和CN：6.6连接闭合时机器人正常工作，CN：6.5和CN：6.6连接断开时机器人急停。DO是机器人控制焊枪开关的I/O口,机器人焊接程序焊接开始打开焊枪时DO输出高电平，机器人焊接程序焊接结束关闭焊枪时DO输出低电平。HQ：1和HQ：2是焊枪开关的接线端口，HQ：1和HQ：2连通时焊枪打开，HQ：1和HQ：2断开时焊枪关闭。
机器人对焊枪开关的控制：急停按钮SB处于闭合位置，继电器KM1得电，其对应的开关触点K1闭合，CN：6.5和CN：6.6连接闭合，机器人正常工作，机器人焊接程序开始焊接时，机器人的焊枪开关控制端口DO输出高电平，此时若继电器KM2对应的开关触点K2闭合时，继电器KM4得电，其对应的开关触点K4闭合，HQ：1和HQ：2连通，焊枪打开；机器人焊接程序焊接结束时，机器人的焊枪开关控制端口DO输出低电平，此时若继电器KM2对应的开关触点K2闭合时，继电器KM4失电，其对应的开关触点K4断开，HQ：1和HQ：2断开，焊枪关闭。若继电器KM2对应的开关触点K2断开时，
外部操作盒对焊枪开关的控制：机器人正常工作时，急停按钮SB处于闭合位置，按钮S2E处于常闭状态，按下按钮S1E时，继电器KM2和KM3得电，KM3对应的触点开关K3闭合，按钮复位断开后，继电器KM2和KM3保持得电，KM2、KM3对应的触点开关K2、K3保持闭合，此时机器人对焊枪开关的控制有效；此时，按下按钮S2E，S2E断开，继电器KM2和KM3失电，KM2、KM3对应的触点开关K2、K3断开，不管DO输出高电平还是低电平，KM4失电，对应触电开关K4点开，HQ：1和HQ：2断开，焊枪关闭。
外部急停按键对机器人焊接的控制：急停按钮SB处于闭合位置时，继电器KM1得电，其对应的开关触点K1闭合，CN：6.5和CN：6.6连接闭合，机器人正常工作，机器人对焊枪开关的控制和外部操作盒对焊枪开关的控制的控制均有效；当拍下急停按钮SB时，SB断开，继电器KM1失电，K1触点断开，CN：6.5和CN：6.6断开，机器人急停；SB断开的同时，继电器KM2、KM3失电，KM2、KM3对应的触点开关K2、K3断开，不管DO输出高电平还是低电平，KM4失电，对应触电开关K4点开，HQ：1和HQ：2断开，焊枪关闭。
Claims (1)
1.一种基于开关量控制的机器人焊接控制装置，包括机器人对焊枪开关的控制电路、外部操作盒对焊枪开关的控制电路、外部急停按键对机器人的控制电路，其特征在于：所述机器人对焊枪的控制电路通过机器人控制柜的机器人控制柜焊枪控制端口DO和中间继电器KM4及中间继电器KM4对应的开关K4连接焊枪开关，实现对焊枪开关的控制；外部操作盒对焊枪开关的控制电路由串接在机器人对焊枪快关的控制电路中的开关K2组成，用来直接关断焊枪开关；
所述开关K2由焊枪启动按钮S1E、焊枪关闭按钮S2E通过中间继电器KM2来控制；
所述外部急停按键对机器人的控制电路由急停控制按键SB、中间继电器KM1、中间继电器KM4、中间继电器KM1对应的开关K1、中间继电器KM4对应的开关K4组成，SB串接在机器人对焊枪快关的控制电路的按键控制回路中，在紧急情况下，SB通过KM1和 KM4同时关断机器人和焊枪；
SB在机器人正常工作时处于动作状态，即闭合状态；外部操作盒，主要包括焊枪打开S1E和S2E，其中S1E是常开按钮，S2E是常闭按钮；CN：6.5和CN：6.6是机器人控制箱的急停功能输入接口，CN：6.5和CN：6.6连接闭合时机器人正常工作，CN：6.5和CN：6.6连接断开时机器人急停；机器人焊接程序焊接开始打开焊枪时DO输出高电平，机器人焊接程序焊接结束关闭焊枪时DO 输出低电平；HQ：1和HQ：2是焊枪开关的接线端口，HQ：1和HQ：2连通时焊枪打开，HQ：1和HQ：2 断开时焊枪关闭；
机器人对焊枪开关的控制：SB处于闭合位置，KM1得电，其对应的开关触点K1闭合，CN：6.5和CN：6.6连接闭合，机器人正常工作，机器人焊接程序开始焊接时， DO输出高电平，此时若KM2对应的开关触点K2闭合时，KM4得电，其对应的开关K4闭合，HQ：1和HQ：2连通，焊枪打开；机器人焊接程序焊接结束时，DO输出低电平，此时若KM2对应的开关K2闭合时，KM4失电，其对应的开关K4断开，HQ：1和HQ：2断开，焊枪关闭；
外部操作盒对焊枪开关的控制：机器人正常工作时，SB处于闭合位置， S2E处于常闭状态，按下S1E时，KM2和中间继电器KM3得电，KM3对应的开关K3闭合，按钮复位断开后，KM2和KM3保持得电，KM2、KM3对应的开关K2、K3保持闭合，此时机器人对焊枪开关的控制有效；此时，按下S2E，S2E断开，KM2和KM3失电，KM2、KM3对应的开关K2、K3断开，不管DO输出高电平还是低电平，KM4失电，对应开关K4点开， HQ：1和HQ：2断开，焊枪关闭；
外部急停按键对机器人焊接的控制：SB处于闭合位置时，KM1得电，其对应的开关K1闭合，CN：6.5和CN：6.6连接闭合，机器人正常工作，机器人对焊枪开关的控制和外部操作盒对焊枪开关的控制均有效；当拍下SB时，SB断开，KM1失电，K1触点断开，CN：6.5和CN：6.6断开，机器人急停；SB断开的同时， KM2、KM3失电，KM2、KM3对应的开关K2、K3断开，不管DO输出高电平还是低电平，KM4失电，对应开关K4点开，HQ：1和HQ：2断开，焊枪关闭。
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