[发明专利]一种智能汽车生产线焊装点焊机器人离线控制系统

摘要

本发明属于生产线智能控制领域，涉及一种智能汽车生产线焊装点焊机器人离线控制系统，包括操作面板与PLC控制器连接，用于输入指令，所述PLC控制电路与控制单元连接，所述控制单元包括控制器，所述控制器控制点焊急停单元、水气降温单元、六轴电机焊接单元；所述传感器单元包括距离传感器和温度传感器；距离传感器和温度传感器将检测到的数据传输给处理器，处理器通过数据控制PLC控制电路控制控制单元工作。本发明的优点在于可以实现汽车生产线的电焊自动化控制，操作简单，实用性强，功能齐全，适合使用。

主权项

1.一种智能汽车生产线焊装点焊机器人离线控制系统，其特征在于，所述智能汽车生产线焊装点焊机器人离线控制系统，包括：与配电网络单元连接，用于输入指令或程序的操作面板；与配电网络单元连接，用于检测智能汽车生产线焊装点焊实时数据的传感器单元；与配电网络单元连接，用于控制智能汽车生产线焊装点焊机器人实时工作状况的控制单元；所述传感器单元包括：距离传感器，用于获取智能汽车生产线焊装点焊实时长度数据、深度数据；温度传感器，用于获取智能汽车生产线焊装点焊实时温度数据；所述配电网络单元包括：分别与距离传感器和温度传感器连接，用于处理智能汽车生产线焊装点焊实时长度数据、深度数据、温度数据的处理器；与处理器连接，用于执行处理器的指令PLC控制电路；所述控制单元包括：控制器，用于执行PLC控制电路传输的控制指令；与控制器连接，用于执行控制器指令，对智能汽车生产线焊装点焊机器人点焊开关状况进行控制的控制点焊急停单元；与控制器连接，用于执行控制器指令，对智能汽车生产线焊装点焊机器人点焊过程中，超出预定温度值进行降温控制的水气降温单元；与控制器连接，用于执行控制器指令，对智能汽车生产线焊装点焊机器人点焊过程中，用于360度无死角焊接的六轴电机焊接单元；所述距离传感器内置有电磁强度分布分析模块；所述电磁强度分布分析模块的电磁强度分布分析方法包括：根据空间电磁强度分析要求，确定观察测试空间区域，并对区域进行网格划分，其中后续步骤中的测试点可以在划分的网格区域内选择；根据测试点的位置，计算该点与上一点之间的相对距离和相对方位，利用相对距离计算信号的传输衰减系数，利用相对方位计算方向图加权值；根据智能汽车生产线焊装点焊装置的坐标和姿态，通过坐标变换求得观测点相对于智能汽车生产线焊装点焊装置的方位角和俯仰角θ_ci,θ_ri,θ_ji,和继而对照其方向图信息得到观测点接受智能汽车生产线焊装点焊装置传输信号的方向图加权值P_ci,P_ri和P_ji，求解智能汽车生产线焊装点焊装置相对观测点的多普勒频率：fi＝f0i+fdi；利用计算结果，根据合成信号的公式计算测试点的时域信号；为观测点接收第i个通信智能汽车生产线焊装点焊装置传输信号的方向图加权值与第i个通信智能汽车生产线焊装点焊装置到观测点的距离的比值，表示第i个通信智能汽车生产线焊装点焊装置传输信号对观测点电磁辐射强度的影响，同理可得和为第i个通信智能汽车生产线焊装点焊装置到观测点的距离与光速的比值，即观测点观测信号与第i个通信智能汽车生产线焊装点焊装置传输信号之间的传输延迟，同理可得和故空间测试点P＝(x，y，z)处的合成信号为：对计算所获得的时域合成信号进行傅里叶变换，即获得测试点处空间合成信号的频域能量分布；FFT(S(P,t))；对整个观测区域重复根据测试点的位置，计算该点与上一点之间的相对距离和相对方位至对计算所获得的时域合成信号进行傅里叶变换，即获得观察测试区域的空间辐射源合成电磁辐射强度数据；所述控制器内置有同步正交跳频信号盲源分离模块，所述同 步正交跳频信号盲源分离的信号处理方法包括：利用含有M个阵元的阵列天线接收来自控制点焊急停单元、水气降温单元、六轴电机焊接单元传输的同步正交跳频信号，对每一路接收信号进行采样，得到采样后的M路离散时域混合信号采集阵列天线节点间不同时间片的交互次数，根据得到的数据建立时间序列，通过三次指数平滑法来预测节点间下一个时间片的交互次数，将交互次数预测值与实际值的相对误差作为节点的直接信任值；直接信任值的具体计算步骤为：采集网络观测节点i与节点j之间的n个时间片的交互次数：选取一定时间间隔t作为一个观测时间片，以观测节点i和被测节点j在1个时间片内的交互次数作为观测指标，真实交互次数，记作y_t，依次记录n个时间片的y_n，并将其保存在节点i的通信记录表中；预测第n+1个时间片的交互次数：根据采集到的n个时间片的交互次数建立时间序列，采用三次指数平滑法预测下一个时间片n+1内节点i和j之间的交互次数，预测交互次数，记作计算公式如下：预测系数an、bn、cn的取值可由如下公式计算得到：其中：分别是一次、二次、三次指数平滑数，由如下公式计算得到：是三次指数平滑法的初始值，其取值为α是平滑系数，0＜α＜1，体现信任的时间衰减特性，即离预测值越近的时间片的yt权重越大，离预测值越远的时间片的yt权重越小；如果数据波动较大，且长期趋势变化幅度较大，呈现明显迅速的上升或下降趋势时α应取较大值在0.6～0.8范围内，增加近期数据对预测结果的影响；当数据有波动，但长期趋势变化不大时，α可在0.1～0.4之间取值；如果数据波动平稳，α应取较小值在0.05～0.20范围内。