一種焊接機(jī)器人定位糾偏系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接機(jī)器人領(lǐng)域，通過視覺糾偏技術(shù)自動調(diào)整焊槍的位置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的焊接機(jī)器人一般不具有根據(jù)焊件位置偏差調(diào)整原焊接程序的功能，在焊接過程中如果前后相同的焊件在擺放過程中發(fā)生位置的變動，或因夾具不精確造成位置偏差，原焊接路徑程序就無法使用，嚴(yán)重影響工作效率。
[0003]在工件位置發(fā)生變動的情況下，傳統(tǒng)的焊接機(jī)器人不具有自動糾正焊接位置的功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)工件位置變動之后一般通過兩種方式來調(diào)整，方法一為通過重新示教，獲取機(jī)器人正確示教點，方法二為手工調(diào)整焊件的位置。上述兩種通過人力調(diào)整焊接位置偏差的方法存在很大弊端，不但浪費人力物力，而且影響焊接工作效率。
[0004]本發(fā)明通過視覺糾偏系統(tǒng)，在機(jī)器人進(jìn)行重復(fù)性焊接工作前，對工件的位置進(jìn)行判斷，確定出工件位置偏差信息并進(jìn)行相應(yīng)的焊前調(diào)整，之后再進(jìn)行焊接。通過這種方式可以極大的提高工作效率，保證焊接精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是當(dāng)后續(xù)焊接工件位置與原示教點的位置發(fā)生偏差時，可以自動調(diào)整焊槍位置以適應(yīng)工件擺放的偏差。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:主要的硬件系統(tǒng)包括激光測距傳感器、工業(yè)相機(jī)、AD模塊、工業(yè)控制計算機(jī)、焊接機(jī)器人及其控制柜和示教盒。首個工件焊接之前，通過激光測距傳感器對焊接平面與視覺平面進(jìn)行平行測量，從而調(diào)整視覺平面的位置使之與焊接平面平行，而后通過工業(yè)相機(jī)獲取工件的擺放位置，并對首個工件進(jìn)行精準(zhǔn)人工示教。后續(xù)相同工件的焊接，通過工業(yè)相機(jī)拍攝圖像所獲取的偏差信息，機(jī)器人自動調(diào)整焊槍位置。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點在于可以自動糾正重復(fù)焊接工作中工件位置的偏差，提高焊縫的準(zhǔn)確度和工作效率，縮短工作周期。同時，本發(fā)明通過激光測距傳感器對工業(yè)相機(jī)的拍攝平面進(jìn)行調(diào)整，提高拍攝質(zhì)量，使所獲取的工件位置更加精確。
【附圖說明】
[0008]圖1是發(fā)明的整體示意圖
[0009]I工業(yè)控制計算機(jī)
[0010]2AD 模塊
[0011]3機(jī)器人
[0012]4機(jī)器人控制柜
[0013]5示教盒
[0014]6激光測距傳感器
[0015]7工業(yè)相機(jī)
[0016]8焊接工件
[0017]9 焊機(jī)
[0018]圖2是工業(yè)相機(jī)的拍攝平面與焊接平面示意圖
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對使用新型技術(shù)方案做進(jìn)一步具體說明。
[0020]首先，將需要焊接的工件擺放在工裝夾具上，通過3機(jī)器人手臂末端上安裝的6激光測距傳感器在原始拍攝平面上移動三個不共線的點，并分別測出三點到焊接平面的空間距離；所獲取的電流信號通過2AD模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳送到I工業(yè)控制計算機(jī)；計算機(jī)軟件部分根據(jù)所得信息分析上下平面平行情況，并將攝像平面需要糾正的數(shù)據(jù)傳送至4機(jī)器人控制柜，通過控制柜調(diào)整機(jī)器人手臂末端，使7工業(yè)相機(jī)的拍攝平面與焊接平面平行。通過7工業(yè)相機(jī)對工件平面拍照，并將圖像發(fā)送至I工業(yè)控制計算機(jī)，軟件分析提取特征信息并保存為模板信息。
[0021]之后，通過5示教盒對工件焊接路徑示教，獲取關(guān)鍵焊接位置的示教點信息，并執(zhí)行首個工件的焊接。
[0022]下一個待焊工件安放于夾具上之后，重復(fù)激光測距傳感器對拍攝平面進(jìn)行調(diào)整的步驟。之后通過工業(yè)相機(jī)對新工件進(jìn)行拍照，將所獲取的數(shù)據(jù)傳送至工業(yè)控制計算機(jī)并與工件模板圖像進(jìn)行特征匹配，對比得出第二件工件的擺放位置比較首個工件位置的偏差信息，之后將矯正控制信息發(fā)送到控制柜，糾正焊槍位置與焊接路徑偏移，并開始后續(xù)重復(fù)性焊接工作。
【主權(quán)項】
1.具有自動糾正焊槍位置功能的視覺糾偏機(jī)器人系統(tǒng)，包括激光測距傳感器、工業(yè)相機(jī)、AD模塊、工業(yè)控制計算機(jī)、焊接機(jī)器人及其控制柜與示教盒，其特征在于根據(jù)前后焊接工件擺放位置的偏差而調(diào)整焊槍的位置，避免重復(fù)示教。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距傳感器，其特征在于通過激光測距傳感器所測不共線三點的距離信息，對工業(yè)相機(jī)的拍攝平面進(jìn)行調(diào)整，使之與焊接平面平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的工業(yè)相機(jī)，其特征在于通過視覺系統(tǒng)經(jīng)圖像處理返回的偏差信號，對焊槍的位置進(jìn)行調(diào)整。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有自動糾正焊槍偏差位置的焊接機(jī)器人視覺系統(tǒng)。首個工件焊接之前，通過激光測距傳感器對焊接平面與視覺平面進(jìn)行平行測量，從而調(diào)整視覺平面的位置使之與焊接平面平行，而后通過工業(yè)相機(jī)獲取工件的擺放位置，并對首個工件進(jìn)行精準(zhǔn)人工示教。之后的相同工件焊接，通過工業(yè)相機(jī)拍攝圖像所獲取的偏差信息調(diào)整焊槍位置，解決了由于工件擺放偏差導(dǎo)致的原示教程序無法使用的問題，避免了反復(fù)示教，很大程度上提高了工作效率。
【IPC分類】B23K9-127
【公開號】CN104741739
【申請?zhí)枴緾N201310739008
【發(fā)明人】李福清, 張軍, 李國偉, 李建山
【申請人】唐山長城電焊機(jī)總廠有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月30日