[发明专利]一种焊接工作站的保障系统及其保障方法

权利要求书

1.一种焊接工作站的保障系统，其特征在于，包括控制器、工控机、显示器、焊接机器人、重量检测单元和流量检测单元；

所述控制器分别与显示器、工控机、焊接机器人、重量检测单元和流量检测单元相连接；

所述控制器用于数据处理与逻辑控制，控制器根据工控机与重量检测单元输出的数据决定是否开始焊接工作，根据流量检测单元输出的数据决定是否暂停焊接工作站的工作，同时将上述数据与报警信息上传至显示器；

所述显示器用于实时显示重量检测单元和流量检测单元的信息以及报警信息；

所述重量检测单元用于称重焊丝盘上的焊丝重量，其数据作为判断焊丝量是否充足的依据，所述流量检测单元用于实时监测气体流量数据，流量检测单元判断气体流量是否小于需使用量，若是则更换气瓶，否则继续焊接工作；

所述工控机用于控制焊接机器人进行自动焊接操作；

所述工控机在导入工件模型数据后，控制焊接机器人进行自动焊接操作，并根据具体工件确认焊缝长度及焊丝使用量：

M＝L₁ρ

其中，L₁为焊缝长度，L₂为焊接长度为L₁的焊缝需使用的焊丝长度，M为焊接长度为L₁的焊缝需使用的焊丝重量，ρ为使用的焊丝密度，(X₁,Y₁,Z₁)为焊缝起点坐标，(X₂,Y₂,Z₂)为焊缝终点坐标，V₁为焊接速度，V₂为送丝速度；

所述工控机获取所有焊缝数据后，得到所有的焊丝重量M总和即为下一次焊接工作的焊丝需使用量，将该使用量与控制器获取到的重量检测单元所输出的数据对比后，判断焊丝余量是否大于该使用量，即是否满足焊接条件，并发出开始工作或者更换焊丝盘的指令。

2.根据权利要求1所述的焊接工作站的保障系统，其特征在于，所述控制器、显示器、焊接机器人和工控机通过高速总线进行数据交换，四者位于同一个总线网络。

3.根据权利要求1所述的焊接工作站的保障系统，其特征在于，所述显示器还用于设置焊丝重量下限和气体流量下限，并将设置数据发送给控制器。

4.根据权利要求1所述的焊接工作站的保障系统，其特征在于，所述重量检测单元包括称重传感器和称重显示终端，所述称重传感器设置在焊接盘的下端，并将检测数据输出至称重显示终端显示。

5.根据权利要求4所述的焊接工作站的保障系统，其特征在于，所述控制器采用CPU1511-1PN，所述称重传感器采用SLP532-30kg，称重显示终端采用33H1-00000-A00-301，流量检测单元采用流量传感器TXLWEY-DN10。

6.利用权利要求1-5任意一项所述的一种焊接工作站的保障方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、设置焊丝重量下限与气体流量下限；

步骤2、导入工件模型数据；

步骤3、工控机导入焊接机器人，并控制焊接机器人工作；

步骤4、识别所有焊缝之后记录所有焊缝起点与终点坐标；

步骤5、根据设备参数与机器人程序确认焊丝需使用量；

步骤6、重量检测单元判断焊丝余量是否大于需使用量，如果是，则开始焊接工作，否则更换焊丝盘，并返回步骤1；

步骤7、流量检测单元判断气体流量是否小于需使用量，若是则更换气瓶，否则继续焊接工作；

步骤8、判断焊接工作是否结束，如果是，则结束系统工作，否则返回步骤7。

7.根据权利要求6所述的焊接工作站的保障方法，其特征在于，所述步骤5中的确认焊丝需使用量，具体为：

M＝L₁ρ

其中，L₁为焊缝长度，L₂为焊接长度为L₁的焊缝需使用的焊丝长度，M为焊接长度为L₁的焊缝需使用的焊丝重量，ρ为使用的焊丝密度，(X₁,Y₁,Z₁)为焊缝起点坐标，(X₂,Y₂,Z₂)为焊缝终点坐标，V₁为焊接速度，V₂为送丝速度。