CN109894776A - 焊缝轨迹的自动补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体是一种焊缝轨迹的自动补偿方法；其特征在于：包括工业机器手、焊枪、光学成像系统、图像捕捉系统、图像采集与数字化模块、智能图像处理与决策模块以及控制执行模块；机器视觉系统对焊缝实时在线检测；光学成像系统对整个零件进行拍摄，图像捕捉系统捕捉焊缝轨迹图像，将焊缝轨迹图像由智能处理系统做一系列处理工作，这样就可以方便比较原始焊缝轨迹与工作过程中的轨迹之间的偏差，而如果两点之间偏差大于特定值，机械手会带动焊枪自动的往下一个原始焊缝轨迹点移动，实现焊缝轨迹的自动补偿。焊缝轨迹的自动补偿系统减少了工业生产过程中出现的因零件摆放位置偏移而产生的错误焊接工作，大大提高生产效率。

Description

焊缝轨迹的自动补偿方法

技术领域

本发明涉及焊接装备生产及应用领域，具体是一种焊缝轨迹的自动补偿方法。

背景技术

在目前的焊缝焊接中，目前用机械手控制焊枪将零部件焊接在一起。不过有时候因零部件安装位置偏差而带来焊缝轨迹偏移，导致没有完成工作目标而影响焊接质量，使焊接点不合格的零件流入到下一个工序，影响正常的零件加工工序，降低了产品的合格率。

发明内容

本发明的目的在于减少焊接过程中焊缝发生偏斜导致破坏零件表面质量，提供一种焊缝轨迹的自动补偿系统。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种焊缝轨迹的自动补偿方法；包括工业机器手、焊枪、光学成像系统、图像捕捉系统、图像采集与数字化模块、智能图像处理与决策模块以及控制执行模块；还包括下述执行步骤：

步骤1、通过光学成像系统对整个零件进行拍摄并成像；

步骤2、通过图像捕捉系统对上述成像图片进行焊缝轨迹捕捉；

步骤3、通过图像采集与数字化模块将图像信号的放大并进行数字化转换；

步骤4、对经数字化转换后的图像信号进行数据处理，所述数据处理具体包括图像灰度处理、平滑处理、图像分割、Canny边缘检测；其目的在于使焊缝轨迹变得更为清晰；

步骤5、步骤4所得的焊缝轨迹的起始点作为原点建立X-Y-Z三维直角坐标系，将原始焊缝轨迹分割成多个点，并确定原始焊缝轨迹点的坐标位置；

步骤6、将步骤5所得坐标位置与原始焊缝轨迹、实际工作过程中的轨迹坐标进行差值比较，如果两点之间偏差大于特定值，机械手会带动焊枪自动的往下一个原始焊缝轨迹点移动，实现焊缝轨迹的自动补偿；

步骤7、机器手抓取焊枪并按照指定的焊缝轨迹来做焊接工作。

所述的焊缝轨迹的自动补偿方法；图像采集与数字化模块包括图像信号接收及A/D转换模块，其负责图像信号的放大与数字化；同时控制摄像机输入输出接口，负责协调CCD摄像机进行同步或实现异步重置拍照、定时拍照。

本补偿方法的总体思路是：通过图像处理完的焊缝轨迹的三维图像，建立空间坐标系，将焊缝轨迹分割成多个连续的点，并记录点的坐标；机械手带焊枪实现轨迹焊接，若焊枪的空间坐标位置与焊缝轨迹点相差特定值，机械手会将焊枪带到下一个最近的焊点进行转移，实现焊缝轨迹的自动补偿。

本焊缝轨迹的自动补偿系统采用上述设计，通过加入机器视觉系统，对焊缝实时在线检测；光学成像系统对整个零件进行拍摄，图像捕捉系统捕捉焊缝轨迹图像，并将焊缝轨迹图像由智能处理系统做一系列处理工作，其主要包括图像灰度处理、平滑处理、图像分割、Canny边缘检测等一系列工作得到最为清晰的焊缝轨迹。将焊缝轨迹的起始点作为原点建立X-Y-Z三维直角坐标系，将原始焊缝轨迹分割成多个点，并确定原始焊缝轨迹点的坐标位置，这样就可以方便比较原始焊缝轨迹与工作过程中的轨迹之间的偏差，而如果两点之间偏差大于特定值，机械手会带动焊枪自动的往下一个原始焊缝轨迹点移动，实现焊缝轨迹的自动补偿。焊缝轨迹的自动补偿系统在一定程度上减少了工业生产过程中出现的因零件摆放位置偏移而产生的错误焊接工作，大大的提高生产效率。

附图说明

图1为焊缝轨迹图像处理流程。

图2为机器视觉系统组成。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

一种焊缝轨迹的自动补偿系统包括工业机器手、焊枪、学成像系统、图像捕捉系统、图像采集与数字化模块、智能图像处理与决策模块以及控制执行模块。

所述1工业机械工是一种自动生产线的机械手臂，其能够按照要求完成生产线的指定动作；所述焊枪是安装在1工业机械手上的，并由机械手将其移动到指定焊接点进行焊接；所述光学成像系统与图像捕捉系统，能够为其提供高质量的焊缝轨迹图像，让捕捉的焊缝轨迹更为地精确。所述图像采集与数字化模块，图像的信号接收与A/D转换模块，负责图像信号的放大与数字化。同时控制摄像机输入输出接口，负责协调CCD摄像机进行同步或实现异步重置拍照、定时拍照。所述智能图像处理，将采集的图像进行一系列处理工作。所述控制执行模块，主要是用于比较焊缝之间的差，并做出相应的调整工作。

具体实施步骤如下：

本发明提供了一种焊缝轨迹的自动补偿系统，其优点为：本焊缝轨迹的自动补偿系统采用上述设计，光学成像系统对整个零件进行拍摄，图像捕捉系统捕捉焊缝轨迹图像，并将焊缝轨迹图像由智能处理系统做一系列处理工作，其主要包括图像灰度处理、平滑处理、图像分割、Canny边缘检测等一系列工作得到最为清晰的焊缝轨迹。将焊缝轨迹的起始点作为原点建立X-Y-Z三维直角坐标系，将原始焊缝轨迹分割成多个点，并确定原始焊缝轨迹点的坐标位置，这样就可以方便比较原始焊缝轨迹与工作过程中的轨迹之间的偏差，而如果两点之间偏差大于特定值，机械手会带动焊枪自动的往下一个原始焊缝轨迹点移动，实现焊缝轨迹的自动补偿。焊缝轨迹的自动补偿系统在一定程度上减少了工业生产过程中出现的因零件摆放位置偏移而产生的错误焊接工作，大大的提高生产效率。

Claims (2)

1.一种焊缝轨迹的自动补偿方法；其特征是：包括工业机器手、焊枪、光学成像系统、图像捕捉系统、图像采集与数字化模块、智能图像处理与决策模块以及控制执行模块；还包括下述执行步骤：

步骤1、通过光学成像系统对整个零件进行拍摄并成像；

步骤2、通过图像捕捉系统对上述成像图片进行焊缝轨迹捕捉；

步骤3、通过图像采集与数字化模块将图像信号的放大并进行数字化转换；

步骤4、对经数字化转换后的图像信号进行数据处理，所述数据处理具体包括图像灰度处理、平滑处理、图像分割、Canny边缘检测；其目的在于使焊缝轨迹变得更为清晰；

步骤5、步骤4所得的焊缝轨迹的起始点作为原点建立X-Y-Z三维直角坐标系，将原始焊缝轨迹分割成多个点，并确定原始焊缝轨迹点的坐标位置；

步骤6、将步骤5所得坐标位置与原始焊缝轨迹、实际工作过程中的轨迹坐标进行差值比较，如果两点之间偏差大于特定值，机械手会带动焊枪自动的往下一个原始焊缝轨迹点移动，实现焊缝轨迹的自动补偿；

步骤7、机器手抓取焊枪并按照指定的焊缝轨迹来做焊接工作。

2.根据权利要求1所述的焊缝轨迹的自动补偿方法；其特征是：图像采集与数字化模块包括图像信号接收及A/D转换模块，其负责图像信号的放大与数字化；同时控制摄像机输入输出接口，负责协调CCD摄像机进行同步或实现异步重置拍照、定时拍照。