本發明涉及自動化焊接及裝配技術領域，尤其涉及一種多機器人焊接方法及系統。

背景技術：

目前機器人焊接主要以單機器人焊接為主，通常由可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，PLC)控制柜來控制機器人的作業。雖然通過單個機器人來進行焊接的效率比人工高，但是對于大批量生產來說，生產效率還是較低。另外，多臺機器人同時對同一臺產品進行作業時，如果兩臺機器人的作業區域有重合的干涉區，需要避免兩個機器人在干涉區發生碰撞。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種能夠有效協調多臺機器人同時對同一個產品進行作業且能夠避免機器人在干涉區產生碰撞的多機器人焊接系統。

本發明采用如下技術方案：

一種多機器人焊接控制方法，適用于控制復數個機器人；所述復數個機器人包括多組機器人工作組，每組所述機器人中包括一個體機器人以及與所述個體機器人對應的鄰居機器人，每個所述個體機器人工作時的第一運行區域分別與對應的所述鄰居機器人工作時的第二運行區域之間具有相互重合的干涉區，所述方法包括：

步驟S1、所述個體機器人和/或所述鄰居機器人向一控制器發送運行請求；

步驟S2、所述控制器接收所述運行請求并根據所述運行請求控制所述個體機器人和所述鄰居機器人在所述干涉區內對工件進行焊接操作，以避免所述個體機器人和所述鄰居機器人在進行所述焊接操作的過程中產生碰撞。

優選的，所述步驟S1中，若所述運行請求為位于所述干涉區外的所述個體機器人發出的，則所述步驟S2具體包括：

步驟S21a、所述控制器接收所述運行請求并向所述鄰居機器人發送第一詢問請求；

步驟S22a、所述鄰居機器人接收所述第一詢問請求并將所述鄰居機器人的狀態信息發送給所述控制器；

步驟S23a、所述控制器接收所述狀態信息并根據所述狀態信息判斷所述鄰居機器人是否位于所述干涉區內：

若判斷結果為是，則轉步驟S24a；

若判斷結果為否，則轉步驟S25a；

步驟S24a、所述控制器向所述個體機器人發送第一控制指令，所述個體機器人接收所述第一控制指令后保持等待狀態并轉步驟S21a；

步驟S25a、所述控制器向所述個體機器人發送第二控制指令，所述個體機器人進入所述干涉區完成所述焊接操作后退出所述干涉區，隨后退出。

優選的，所述步驟S1中，若所述運行請求為位于所述干涉區外的所述個體機器人和所述鄰居機器人向所述控制器發送的，則所述步驟S2具體包括：

步驟S21b、所述控制器接收所述運行請求并向所述個體機器人和所述鄰居機器人分別發送第二詢問請求；

步驟S22b、所述個體機器人和所述鄰居機器人接收所述第二詢問請求并將所述個體機器人和所述鄰居機器人的狀態信息分別發送給所述控制器；

步驟S23b、所述控制器接收所述狀態信息并根據所述狀態信息處理得到第三控制指令和第四控制指令，所述控制器將所述第三控制指令和所述第四控制指令分別發送給所述個體機器人和所述鄰居機器人；

步驟S24b、所述個體機器人接收所述第三控制指令后保持等待狀態，所述鄰居機器人接收所述第四控制指令并進入所述干涉區，所述鄰居機器人在完成所述焊接操作后退出所述干涉區；

步驟S25b、所述個體機器人進入所述干涉區完成所述焊接操作后退出所述干涉區，隨后退出。

優選的，所述步驟S1中，若所述運行請求為位于所述干涉區內的所述個體機器人發出的，則所述步驟S2具體包括：

步驟S21c、所述控制器接收所述運行請求并向所述鄰居機器人發送第五控制指令；

步驟S22c、所述鄰居機器人接收所述第五控制指令后進入所述干涉區并在到達預定位置后向所述控制器發送提醒信息；

步驟S23c、所述控制器接收所述提醒信息后向所述個體機器人和所述鄰居機器人分別發送第六控制指令和第七控制指令；

步驟S24c、所述個體機器人和所述鄰居機器人分別接收所述第六控制指令和所述第七控制指令后同步進行所述焊接操作，所述個體機器人和所述鄰居機器人分別完成所述焊接操作后退出。

優選的，至少一個個體機器人，每個所述個體機器人分別對應一第一運行區域；

至少一個鄰居機器人，每個所述鄰居機器人分別對應一第二運行區域；

一控制器，所述控制器分別連接所述個體機器人和所述鄰居機器人，所述控制器包括：

接收單元，所述接收單元用于接收所述個體機器人和所述鄰居機器人發送的運行請求；

控制單元，所述控制單元連接所述接收單元，用于根據所述運行請求控制所述個體機器人和所述鄰居機器人在干涉區內對工件進行焊接操作；

所述第一運行區域和所述第二運行區域的重合區域為所述干涉區；

所述個體機器人與所述鄰居機器人之間一一對應構成機器人工作組。

優選的，所述接收單元包括：

第一接收模塊，所述第一接收模塊用于接收并輸出位于所述干涉區外的所述個體機器人發送的所述運行請求，以及接收并輸出所述鄰居機器人的狀態信息。

優選的，所述控制單元包括：

第一處理模塊，所述第一處理模塊連接所述第一接收模塊，用于接收所述運行請求并根據所述運行請求輸出第一詢問請求，以及接收所述狀態信息并根據所述狀態信息判斷所述鄰居機器人是否位于所述干涉區內，在判斷所述鄰居機器人位于所述干涉區內時輸出第一控制指令，在判斷所述鄰居機器人位于所述干涉區外時輸出第二控制指令；

所述第一控制指令為保持等待狀態；

所述第二控制指令為進入所述干涉區完成所述焊接操作后退出所述干涉區。

優選的，所述控制器包括：

第一發送模塊，所述第一發送模塊連接所述第一處理模塊，用于接收所述第一詢問請求并將所述第一詢問請求發送給所述鄰居機器人，以及接收所述第一控制指令并將所述第一控制指令發送給所述個體機器人，以及接收所述第二控制指令并將所述第二控制指令發送給所述鄰居機器人。

優選的，所述接收單元包括：

第二接收模塊，所述第二接收模塊用于接收并輸出位于所述干涉區外的所述個體機器人和所述鄰居機器人發送的所述運行請求，以及接收并輸出所述個體機器人和所述鄰居機器人的狀態信息。

優選的，所述控制單元包括：

第二處理模塊，所述第二處理模塊連接所述第二接收模塊，用于接收所述運行請求并根據所述運行請求輸出第二詢問指令，以及接收并所述狀態信息并根據所述狀態信息輸出第三控制指令和第四控制指令；

所述第三控制指令為保持等待狀態；

所述第四控制指令為進入所述干涉區完成所述焊接操作后退出所述干涉區。

優選的，所述控制器包括：

第二發送模塊，所述第二發送模塊連接所述第二處理模塊，用于接收所述第二詢問指令并將所述第二詢問指令分別發送給所述個體機器人以及所述鄰居機器人，以及接收所述第三控制指令并將所述第三控制指令發送給所述個體機器人，以及接收所述第四控制指令并將所述第四控制指令發送給所述鄰居機器人。

優選的，所述接收單元包括：

第三接收模塊，所述第三接收模塊用于接收并輸出位于所述干涉區內的所述個體機器人發送的所述運行請求，以及接收并輸出到達所述干涉區內預定位置的所述鄰居機器人發送的提醒信息。

優選的，所述控制單元包括：

第三處理模塊，所述第三處理模塊連接所述第三接收模塊，用于接收所述運行請求并根據所述運行請求輸出第五控制指令，以及接收所述提醒信息并根據所述提醒信息輸出第六控制指令和第七控制指令；

所述第五控制指令為進入所述干涉區并到達所述預定位置；

所述第六控制指令為與所述鄰居機器人同步完成所述焊接操作后退出所述干涉區；

所述第七控制指令為與所述個體機器人同步完成所述焊接操作后退出所述干涉區。

優選的，所述控制器包括：

第三發送模塊，所述第二發送模塊連接所述第二處理模塊，用于接收所述第五控制指令并將所述第五控制指令發送給所述鄰居機器人，以及接收第六控制指令并將所述第六控制指令發送給所述個體機器人，以及接收所述第七控制指令并將所述第七控制指令發送給所述鄰居機器人。

本發明的有益效果是：保證同時工作中的個體機器人和鄰居機器人互不干涉，協同工作，優化設計結構，提高生產效率，節約成本，而且安全可靠，提高了單位時間的產出比。

附圖說明

圖1為本發明的一種優選實施例中，多機器人焊接系統的功能模塊示意圖；

圖2為本發明的一種優選實施例中，系統的流程圖；

圖3為本發明的一種優選實施例中，步驟S2的流程圖之一；

圖4為本發明的一種優選實施例中，步驟S2的流程圖之二；

圖5為本發明的一種優選實施例中，步驟S2的流程圖之三；

圖6為實施例一的功能模塊示意圖；

圖7為實施例二的功能模塊示意圖；

圖8為實施例三的功能模塊示意圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，下述技術方案，技術特征之間可以相互組合。

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步的說明：

如圖1-2所示，一種多機器人焊接控制方法，適用于控制復數個機器人；上述復數個機器人包括多組機器人工作組，每組上述機器人中包括一個體機器人2以及與上述個體機器人2對應的鄰居機器人3，每個上述個體機器人2工作時的第一運行區域分別與對應的上述鄰居機器人3工作時的第二運行區域之間具有相互重合的干涉區，上述方法包括：

步驟S1、上述個體機器人2和/或上述鄰居機器人3向一控制器1發送運行請求；

步驟S2、上述控制器1接收上述運行請求并根據上述運行請求控制上述個體機器人2和上述鄰居機器人3在上述干涉區內對工件進行焊接操作，以避免上述個體機器人2和上述鄰居機器人3在進行上述焊接操作的過程中產生碰撞。

在本實施例中，每個機器人工作組分別包括一個體機器人2和一鄰居機器人3，同一工作組中的個體機器人2和鄰居機器人3以控制器1為中介構成信號互鎖結構，即個體機器人2和鄰居機器人3在進入干涉區進行焊接操作前均需要向控制器1提前發送運行請求，同一工作組中的個體機器人2和鄰居機器人3之間通過互鎖交叉信號，進行位置確認，控制器1根據實際工況控制個體機器人2和鄰居機器人3是否進入干涉區以及是否進行焊接操作，從而保證同時工作中的互不干涉。一個控制器1可以控制多組機器人工作組，大大提高生產效率，多組機器人工作組在上述控制器1的控制下協同工作，優化結構設計，節約成本。具體使用時，夾具部分位于中心，夾具部分四周分布多臺上述機器人對設備進行包括焊接操作等作業。

本發明較佳的實施例中，如圖3所示，上述步驟S1中，若上述運行請求為位于上述干涉區外的上述個體機器人2發出的，則上述步驟S2具體包括：

步驟S21a、上述控制器1接收上述運行請求并向上述鄰居機器人3發送第一詢問請求；

步驟S22a、上述鄰居機器人3接收上述第一詢問請求并將上述鄰居機器人3的狀態信息發送給上述控制器1；

步驟S23a、上述控制器1接收上述狀態信息并根據上述狀態信息判斷上述鄰居機器人3是否位于上述干涉區內：

若判斷結果為是，則轉步驟S24a；

若判斷結果為否，則轉步驟S25a；

步驟S24a、上述控制器1向上述個體機器人2發送第一控制指令，上述個體機器人2接收上述第一控制指令后保持等待狀態并轉步驟S21a；

步驟S25a、上述控制器1向上述個體機器人2發送第二控制指令，上述個體機器人2進入上述干涉區完成上述焊接操作后退出上述干涉區，隨后退出。

在本實施例中，將步驟S1中位于干涉區外的個體機器人2替換成位于干涉區外的鄰居機器人3則步驟S2中的個體機器人2均替換成鄰居機器人3，步驟S2中的鄰居機器人3均替換成個體機器人2。步驟S24a中，個體機器人2接收到第一控制指令后保持在干涉區外的等待狀態，此時，位于干涉區內的鄰居機器人3繼續工作，個體機器人2繼續向控制器1發送運行請求直到位于干涉區內的鄰居機器人3完成工作并退出干涉區后，個體機器人2進入干涉區并進行焊接操作，個體機器人2完成焊接操作后退出干涉區。

本發明較佳的實施例中，如圖4所示，上述步驟S1中，若上述運行請求為位于上述干涉區外的上述個體機器人2和上述鄰居機器人3向上述控制器1發送的，則上述步驟S2具體包括：

步驟S21b、上述控制器1接收上述運行請求并向上述個體機器人2和上述鄰居機器人3分別發送第二詢問請求；

步驟S22b、上述個體機器人2和上述鄰居機器人3接收上述第二詢問請求并將上述個體機器人2和上述鄰居機器人3的狀態信息分別發送給上述控制器1；

步驟S23b、上述控制器1接收上述狀態信息并根據上述狀態信息處理得到第三控制指令和第四控制指令，上述控制器1將上述第三控制指令和上述第四控制指令分別發送給上述個體機器人2和上述鄰居機器人3；

步驟S24b、上述個體機器人2接收上述第三控制指令后保持等待狀態，上述鄰居機器人3接收上述第四控制指令后進入上述干涉區完成上述焊接操作后退出上述干涉區；

步驟S25b、上述個體機器人2進入上述干涉區完成上述焊接操作后退出上述干涉區，隨后退出。

在本實施例中，若同一工作組的個體機器人2和鄰居機器人3均位于干涉區外且同時向控制器1發送運行請求，則控制器1控制個體機器人2或鄰居機器人3中的任意一個進入干涉區，另一個在干涉區外保持等待狀態，使個體機器人2和鄰居機器人3依次進入干涉區中完成焊接操作，從而避免產生碰撞。

本發明較佳的實施例中，如圖5所示，上述步驟S1中，若上述運行請求為位于上述干涉區內的上述個體機器人2發出的，則上述步驟S2具體包括：

步驟S21c、上述控制器1接收上述運行請求并向上述鄰居機器人3發送第五控制指令；

步驟S22c、上述鄰居機器人3接收上述第五控制指令后進入上述干涉區并在到達預定位置后向上述控制器1發送提醒信息；

步驟S23c、上述控制器1接收上述提醒信息后向上述個體機器人2和上述鄰居機器人3分別發送第六控制指令和第七控制指令；

步驟S24c、上述個體機器人2和上述鄰居機器人3分別接收上述第六控制指令和上述第七控制指令后同步進行上述焊接操作，上述個體機器人2和上述鄰居機器人3分別完成上述焊接操作后推出。

在本實施例中，將步驟S1中位于干涉區內的個體機器人2替換成位于干涉區內的鄰居機器人3，則步驟S2中的個體機器人2替換成鄰居機器人3，步驟S2中的鄰居機器人3替換成個體機器人2。個體機器人2和鄰居機器人3的交叉互鎖結構能夠保證個體機器人2和鄰居機器人3在控制器1的控制下到達同步點后，再同時動作，從而解決了協調同步控制的問題。

本發明較佳的實施例中，如圖1所示，上述系統包括：

至少一個個體機器人2，每個上述個體機器人2分別對應一第一運行區域；

至少一個鄰居機器人3，每個上述鄰居機器人3分別對應一第二運行區域；

一控制器1，上述控制器1分別連接上述個體機器人2和上述鄰居機器人3，上述控制器1包括：

接收單元4，上述接收單元4用于接收上述個體機器人2和上述鄰居機器人3發送的運行請求；

控制單元5，上述控制單元5連接上述接收單元4，用于根據上述運行請求控制上述個體機器人2和上述鄰居機器人3在干涉區內對工件進行焊接操作；

上述第一運行區域和上述第二運行區域的重合區域為上述干涉區；

上述個體機器人2與上述鄰居機器人3之間一一對應構成機器人工作組。

實施例一，如圖6所示，

上述接收單元4包括：第一接收模塊7，上述第一接收模塊7用于接收并輸出位于上述干涉區外的上述個體機器人2發送的上述運行請求，以及接收并輸出上述鄰居機器人3的狀態信息；

上述控制單元5包括：第一處理模塊10，上述第一處理模塊10連接上述第一接收模塊7，用于接收上述運行請求并根據上述運行請求輸出第一詢問請求，以及接收上述狀態信息并根據上述狀態信息判斷上述鄰居機器人3是否位于上述干涉區內，在判斷上述鄰居機器人3位于上述干涉區內時輸出第一控制指令，在判斷上述鄰居機器人3位于上述干涉區外時輸出第二控制指令；

上述控制器包括：第一發送模塊13，上述第一發送模塊13連接上述第一處理模塊10，用于接收上述第一詢問請求并將上述第一詢問請求發送給上述鄰居機器人3，以及接收上述第一控制指令并將上述第一控制指令發送給上述個體機器人2，以及接收上述第二控制指令并將上述第二控制指令發送給上述鄰居機器人3；

上述第一控制指令為保持等待狀態；

上述第二控制指令為進入上述干涉區完成上述焊接操作后退出上述干涉區。

在本實施例中，個體機器人2接收到第一控制指令后保持在干涉區外的等待狀態，此時，位于干涉區內的鄰居機器人3繼續工作，個體機器人2繼續向控制器1發送運行請求直到位于干涉區內的鄰居機器人3完成工作并退出干涉區后，個體機器人2進入干涉區并進行焊接操作，個體機器人2完成焊接操作后退出干涉區。

實施例二，如圖7所示，

上述接收單元4包括：第二接收模塊8，上述第二接收模塊8用于接收并輸出位于上述干涉區外的上述個體機器人2和上述鄰居機器人3發送的上述運行請求，以及接收并輸出上述個體機器人2和上述鄰居機器人3的狀態信息；

上述控制單元5包括：第二處理模塊11，上述第二處理模塊11連接上述第二接收模塊8，用于接收上述運行請求并根據上述運行請求輸出第二詢問指令，以及接收并上述狀態信息并根據上述狀態信息輸出第三控制指令和第四控制指令；

上述控制器包括：第二發送模塊14，上述第二發送模塊14連接上述第二處理模塊11，用于接收上述第二詢問指令并將上述第二詢問指令分別發送給上述個體機器人2以及上述鄰居機器人3，以及接收上述第三控制指令并將上述第三控制指令發送給上述個體機器人2，以及接收上述第四控制指令并將上述第四控制指令發送給上述鄰居機器人3；

上述第三控制指令為保持等待狀態；

上述第四控制指令為進入上述干涉區完成上述焊接操作后退出上述干涉區。

在本實施例中，若同一工作組的個體機器人2和鄰居機器人3均位于干涉區外且同時向控制器1發送運行請求，則控制器1控制個體機器人2或鄰居機器人3中的任意一個進入干涉區，另一個在干涉區外保持等待狀態，使個體機器人2和鄰居機器人3依次進入干涉區中完成焊接操作，從而避免產生碰撞。

實施例三，如圖8所示，

上述接收單元4包括：第三接收模塊9，上述第三接收模塊9用于接收并輸出位于上述干涉區內的上述個體機器人2發送的上述運行請求，以及接收并輸出到達上述干涉區內預定位置的上述鄰居機器人3發送的提醒信息；

上述控制單元5包括：第三處理模塊12，上述第三處理模塊12連接上述第三接收模塊9，用于接收上述運行請求并根據上述運行請求輸出第五控制指令，以及接收上述提醒信息并根據上述提醒信息輸出第六控制指令和第七控制指令；

上述控制器包括：第三發送模塊15，上述第二發送模塊14連接上述第二處理模塊11，用于接收上述第五控制指令并將上述第五控制指令發送給上述鄰居機器人3，以及接收第六控制指令并將上述第六控制指令發送給上述個體機器人2，以及接收上述第七控制指令并將上述第七控制指令發送給上述鄰居機器人3；

上述第五控制指令為進入上述干涉區并到達上述預定位置；

上述第六控制指令為與上述鄰居機器人3同步完成上述焊接操作后退出上述干涉區；

上述第七控制指令為與上述個體機器人2同步完成上述焊接操作后退出上述干涉區。

在本實施例中，個體機器人2和鄰居機器人3的交叉互鎖結構能夠保證個體機器人2和鄰居機器人3在控制器1的控制下到達同步點后，再同時動作，從而解決了協調同步控制的問題。

上述三個實施例中，個體機器人2和鄰居機器人3成對出現并構成機器人工作組，將上述個體機器人2替換成上述鄰居機器人3，同時將上述鄰居機器人3替換成上述個體機器人2上述方案技術方案同樣成立。第一發送模塊13、第二發送模塊14以及第三發送模塊15均屬于控制器1的發送單元6。

對于本領域的技術人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權利要求書應看作是涵蓋本發明的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權利要求書范圍內任何和所有等價的范圍與內容，都應認為仍屬本發明的意圖和范圍內。