CN114406430A - 一种基于机器视觉的自动点焊引导系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于机器视觉的自动点焊引导系统，包括点焊设备、检测设备和后台设备，所述点焊设备为机械臂，所述机械臂上连接有点焊端头，所述检测设备为工业相机，所述后台设备为PC主机，所述工业相机通过线路与PC主机连接，所述PC主机通过线路与机械臂的控制端连接，通过自动点焊引导系统的设计，有效的实现了点焊检测的功能化和智能化，有效的解决了人工检测流程繁琐、人为工作量大和效率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及点焊引导检测技术领域，具体为一种基于机器视觉的自动点焊引导系统。
背景技术
点焊，是指焊接时利用柱状电极，在两块搭接工件接触面之间形成焊点的焊接方法，点焊时，先加压使工件紧密接触，随后接通电流，在电阻热的作用下工件接触处熔化，冷却后形成焊点。点焊主要用于厚度4mm以下的薄板构件冲压件焊接。
对于一些钢材件的连接或钢管的焊缝目前大多也同样采用点焊的方式，点焊分为人工点焊和机械点焊两种，人工点焊应用范围主要为一些小型的电子设备(电气组件或电路板的引脚焊接等)，对于钢材的点焊，为机械点焊为主，机械点焊时，通过机械臂带动点焊端头的移动，使得点焊端头与点焊区对应，目前对于机械点焊的过程中，都是由人工进行监督，其流程较为繁琐，造成人力资源支出的问题，同时也导致了人为工作量大、效率低的情况，本发明提供一种基于机器视觉的自动点焊引导系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的自动点焊引导系统，以解决上述背景技术中提出机械点焊过程中，人工进行监督的方式，造成人力资源支出的同时，也导致了流程繁琐、人为工作量大和效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于机器视觉的自动点焊引导系统，包括点焊设备、检测设备和后台设备，所述点焊设备为机械臂，所述机械臂上连接有点焊端头，所述检测设备为工业相机，所述后台设备为PC主机，所述工业相机通过线路与PC主机连接，所述PC主机通过线路与机械臂的控制端连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述工业相机为3D结构光相机，所述工业相机通过螺丝固定于外接机座上。
作为本发明的一种优选实施方式，所述机械臂的镜头扫描位置与机械臂和点焊端头的位置对应一致。
作为本发明的一种优选实施方式，所述PC主机内设有数据处理系统，所述数据处理系统包括数据接收单元、数据匹对单元和设备控制单元。
作为本发明的一种优选实施方式，所述数据接收单元由数据采集单元和数据处理单元组成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本自动点焊引导系统，主要通过工业相机对机械臂和点焊端头的引导进行实时监控，工业相机采用语义分割的形式且通过特征检测和坐标检测两种模式，分别对机械臂的运行轨迹和点焊端头的最小内切圆半径以及圆心坐标进行检测，通过自动点焊引导系统的设计，有效的实现了点焊检测的功能化和智能化，有效的解决了人工检测流程繁琐、人为工作量大和效率低的问题。
附图说明
图1为本发明的设备外观示意图；
图2为本发明的工作原理图；
图3为本发明的检测流程图。
图中：1-机械臂，2-工业相机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：
一种基于机器视觉的自动点焊引导系统，包括点焊设备、检测设备和后台设备，点焊设备为机械臂1，机械臂1上连接有点焊端头，检测设备为工业相机2，后台设备为PC主机，工业相机2通过线路与PC主机连接，PC主机通过线路与机械臂1的控制端连接，本自动点焊引导系统，主要通过工业相机2同时对机械臂1和点焊端头的引导进行实时监控，工业相机2采用语义分割的形式且通过特征检测和坐标检测两种模式，分别对机械臂的运行轨迹和点焊端头的最小内切圆半径以及圆心坐标进行检测，从而实现对机械臂和点焊端头同时检测的效果。
工业相机2为3D结构光相机，工业相机2通过螺丝固定于外接机座上，3D结构光相机扫描清晰度较高，同时支持多种扫描和拍摄的模式，增强了对相关设备检测的功能性，3D结构光相机的可选型号为T1Q-pro。
工业相机2的镜头扫描位置与机械臂1和点焊端头的位置对应一致，确保了机械臂和点焊端头可以同时进入扫描视野范围内，达到同时检测的效果。
PC主机内设有数据处理系统，数据处理系统包括数据接收单元、数据匹对单元和设备控制单元，PC主机为控制端，数据接收单元实现对数据的接收和处理，数据匹对单元可将接收、处理的数据与对应的阈值进行对比，通过数值对比，从而达到检测的目的，设备控制单元主要对机械臂1的控制端进行执行控制，达到对机械臂和点焊端头的执行控制。
数据接收单元由数据采集单元和数据处理单元组成，数据采集单元主要对工业相机2扫描的信息进行采集，数据处理单元主要将采集的点云数据进行测绘和重组。
参阅图3，本自动点焊引导系统的检测流程如下：
S1.图像扫描：通过工业相机(3D结构光相机)采用语义分割的形式且采用特征检测和坐标检测的方式分别对机械臂的运行轨迹和点焊端头的点焊坐标(最小内切圆以及圆心坐标)进行检测；
S2.数据传输：通过数据传输线将机械臂运行轨迹的点云数据以及点焊端头移动的坐标数据传输至PC主机内进行数据处理；
S3.数据处理：PC主机将对传输的数据进行接收，同时通过数据处理模块对采集的点云数据进行测绘和重组，数据匹对单元将测绘后的数据以及坐标数据分别与设定的阈值进行对比，如果数值匹对，则说明机械臂的运行轨迹和点焊的坐标位置按照正确的轨迹和坐标进行运行，则不执行S4，如果如果数值不匹对，则说明机械臂的运行轨迹和点焊的坐标位置出现偏离或误差，则执行S4；
S4.设备控制：PC主机对机械臂的控制端以及点焊端头进行控制，停止机械臂和点焊端头的运行，由相关工作人员前往进行具体检修。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种基于机器视觉的自动点焊引导系统,其特征在于：包括点焊设备、检测设备和后台设备，所述点焊设备为机械臂(1)，所述机械臂(1)上连接有点焊端头，所述检测设备为工业相机(2)，所述后台设备为PC主机，所述工业相机(2)通过线路与PC主机连接，所述PC主机通过线路与机械臂(1)的控制端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的自动点焊引导系统，其特征在于：所述工业相机(2)为3D结构光相机，所述工业相机(2)通过螺丝固定于外接机座上。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的自动点焊引导系统，其特征在于：所述工业相机(2)的镜头扫描位置与机械臂(1)和点焊端头的位置对应一致。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的自动点焊引导系统，其特征在于：所述PC主机内设有数据处理系统，所述数据处理系统包括数据接收单元、数据匹对单元和设备控制单元。
5.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的自动点焊引导系统，其特征在于：所述数据接收单元由数据采集单元和数据处理单元组成。
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