CN110666408A - 智能视觉焊接装置 - Google Patents

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CN110666408A
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welding
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workbench
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周学涛
丁福磊
毕中军
孙振强
赵修文
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Henan Baosheng Pml Precision Mechanism Ltd
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups

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Abstract

本发明属于自动化生产技术领域。本发明公开了一种智能视觉焊接装置，包括工作站、上料工作台、焊接工作台、搬运工业机器人、焊接工业机器人和视觉系统。由视觉系统根据工作站所发过来的要求所要识别的工件进行识别所需工件，并产生工件坐标输送至工作站，工作站发送指令使搬运工业机器人进行搬运及焊接工业机器人进行焊接。本发明的有益效果是：1、通过视觉系统，可以判断上料工作台上的工件是不是待加工工件，避免自动加工时候出现加工失误；2、上料工作台上的工件摆放位置不需要严格限制，对前道工序要求宽松，同时也可以避免因位置误差产生的失误。3、减少现场进行上下料的操作人员，降低劳动成本和节省开支。

Description

智能视觉焊接装置
技术领域
本发明涉及自动化生产技术领域，尤其涉及一种智能视觉焊接装置。
背景技术
现有的机器人焊接方式需要做夹具将多个需要焊接的工件定位夹紧之后，再由机器人进行焊接。这种作业方式存在的缺点为：1、必须有人在工作现场进行上下料作业，占用人力，并且这个工作是重复性的；2、即便为现在更为先进的机器人自动上下料，目前也主要只应用于机械加工行业，机器人自动上下料对所要取用物料的摆放位置要求非常严格，有误差就会应用不了。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种智能视觉焊接装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种智能视觉焊接装置，包括：
工作站，用于接收数据、数据运算和发出指令；
上料工作台，用于盛放工件；
焊接工作台，用于焊接工业机器人进行焊接作业；
视觉系统，设有基于多个摄像头的位置进行定点识别空间坐标补偿组建的独立坐标系；用于接收工作站传输来的工件三维数模数据；用于拍照读取上料工作台上的工件并与三维数模数据进行比对工件识别判断，同时形成基于视觉系统当前位置的工件相对位置坐标数据并将该坐标数据和工件比对结果发送至工作站；
搬运工业机器人，具有独立的空间坐标系，接收工作站运算补偿后的工件位置坐标并抓取工件放置于焊接工作台的指定位置，搬运工业机器人动作完成后给工作站进行反馈；
焊接工业机器人，用于接收工作站的指令并对工件进行焊接。
优选的，所述基于视觉系统当前位置的工件相对位置坐标数据为包含笛卡尔坐标系和四元数空间位置坐标的相对位置坐标数据。
优选的，所述焊接工业机器人与搬运工业机器人之间具有通讯连接，焊接工业机器人和搬运工业机器人设有碰撞避让与碰撞检测的空间位置联立关系。
本发明的有益效果是：1、通过视觉系统，可以判断上料工作台上的工件是不是待加工工件，避免自动加工时候出现加工失误；2、上料工作台上的工件摆放位置不需要严格限制，对前道工序要求宽松，同时也可以避免因位置误差产生的失误。3、减少现场进行上下料的操作人员，降低劳动成本和节省开支。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
如图1所述的一种智能视觉焊接装置，包括工作站1、上料工作台2、焊接工作台3、搬运工业机器人4、焊接工业机器人5和视觉系统6。具体的为：
工作站，用于接收数据、数据运算和发出指令；
上料工作台，用于盛放工件；
焊接工作台，用于焊接工业机器人进行焊接作业；
视觉系统，设有基于多个摄像头的位置进行定点识别空间坐标补偿组建的独立坐标系；用于接收工作站传输来的工件三维数模数据；用于拍照读取上料工作台上的工件并与三维数模数据进行比对工件识别判断，同时形成基于视觉系统当前位置的工件相对位置坐标数据并将该坐标数据和工件比对结果发送至工作站；
搬运工业机器人，具有独立的空间坐标系，接收工作站运算补偿后的工件位置坐标并抓取工件放置于焊接工作台的指定位置，搬运工业机器人动作完成后给工作站进行反馈；
焊接工业机器人，用于接收工作站的指令并对工件进行焊接。
本申请的具体工作原理为：
工作站：将搬运工业机器人与视觉系统建立位置坐标转换关系；搬运工业机器人有自己独立的空间坐标系，一般为基于底座中心组建，视觉系统有自己独立的空间坐标系，为基于几个摄像头的位置进行定点识别空间坐标补偿组建，焊接工业机器人也有自身独立的系统，需要将焊接工业机器人与搬运工业机器人进行相应的通讯，并且联立两台机器人的空间位置，以做碰撞避让与碰撞检测。；
建立工作逻辑：通过工作站联立工作逻辑，即逻辑顺序，比如第一步抓取的工件，第二步抓取的工件，以及工件的放置位置，焊接工业机器人的焊接方式与焊接部位等；
识别工件：将物料随机性摆放在上料工作台上，由视觉系统根据工作站所发过来的要求所要识别的工件进行识别所需工件；首先将工件的三维数模导入到视觉系统中，然后三维视觉系统拍照读取当前上料工作台上的工件，将识别到的工件与导入系统中的三维数模进行比对<包含轮廓比对和外形比对>，这个比对结果可以设置一个误差范围，当比对结果在设定的误差范围中时，即判定识别到的工件就是导入系统中的工件；
工作站索取工件坐标：视觉系统识别到工件之后，会在空间位置中形成一个包含笛卡尔坐标系和四元数空间位置坐标的相对位置，此时的位置是相对于当前的视觉系统来标定的；
搬运工业机器人索取工件坐标：工作站在将视觉系统发送过来的坐标进行运算补偿为搬运机器人所要读取的坐标，然后发送给搬运机器人系统。
搬运工业机器人抓取当前工件，将其放到指定位置，同时发送指令给工作站，告知工作站当前抓取工作已经完成，工作站在收到完成指令后，根据工作流程判定是继续抓取还是焊接工业机器人进行焊接。
焊接工业机器人作业：依照输入工作站的逻辑流程完成整个焊接任务后，搬运工业机器人将已经焊接好的工件抓取放到指定位置，然后开始重复性的焊接下一个工件。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种智能视觉焊接装置，其特征在于：包括：
工作站，用于接收数据、数据运算和发出指令；
上料工作台，用于盛放工件；
焊接工作台，用于焊接工业机器人进行焊接作业；
视觉系统，设有基于多个摄像头的位置进行定点识别空间坐标补偿组建的独立坐标系；用于接收工作站传输来的工件三维数模数据；用于拍照读取上料工作台上的工件并与三维数模数据进行比对工件识别判断，同时形成基于视觉系统当前位置的工件相对位置坐标数据并将该坐标数据和工件比对结果发送至工作站；
搬运工业机器人，具有独立的空间坐标系，接收工作站运算补偿后的工件位置坐标并抓取工件放置于焊接工作台的指定位置，搬运工业机器人动作完成后给工作站进行反馈；
焊接工业机器人，用于接收工作站的指令并对工件进行焊接。
2.根据权利要求1所述的智能视觉焊接装置，其特征在于：所述基于视觉系统当前位置的工件相对位置坐标数据为包含笛卡尔坐标系和四元数空间位置坐标的相对位置坐标数据。
3.根据权利要求1或2所述的智能视觉焊接装置，其特征在于：所述焊接工业机器人与搬运工业机器人之间具有通讯连接，焊接工业机器人和搬运工业机器人设有碰撞避让与碰撞检测的空间位置联立关系 。
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