CN116571852B - 一种机器人螺柱自动焊接方法和系统 - Google Patents
一种机器人螺柱自动焊接方法和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116571852B CN116571852B CN202310841084.0A CN202310841084A CN116571852B CN 116571852 B CN116571852 B CN 116571852B CN 202310841084 A CN202310841084 A CN 202310841084A CN 116571852 B CN116571852 B CN 116571852B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- welding gun
- stud
- robot
- tube panel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 280
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 41
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004372 laser cladding Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/20—Stud welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/32—Accessories
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
本发明涉及管屏螺柱焊接技术领域,公开了一种机器人螺柱自动焊接方法和系统,包括:由初始参数信息经离线编程方式生成机器人及焊枪的初始运动路径;对管屏进行扫描定位,获取整体位置信息;基于整体位置信息,机器人及焊枪移动至初始位置;通过三维视觉识别方式获取管屏的最高点和左右偏移量,修正获得焊接运动路径;获取管屏圆管的轮廓信息,计算获得直径和轴线姿态,以此调整焊枪的姿态;根据焊接运动路径及调整后的姿态进行自动化焊接。通过三维视觉识别获取管屏的尺寸及轮廓信息,由离线编程生成机器人及焊枪的初始运动路径,并根据管屏实际情况进行路径修正和姿态调整,使焊接更精准,避免偏焊、虚焊情况出现,适用于非标管屏的自动焊接。
Description
技术领域
本发明涉及管屏螺柱焊接技术领域,具体涉及一种机器人螺柱自动焊接方法和系统。
背景技术
在现有模式壁管屏螺柱焊接过程中,工业机器人的工作方式主要采用示教再现的方式进行,这种工作方式对于工作任务不复杂,示教时间相对于工作时间较短的情况是非常有效的,但是在复杂的作业应用中,效果却不令人满意。示教再现的方式主要存在如下的缺点:
(1)示教再现无法实现CAM(Computer Aided Manufacturing);
(2)复杂的机器人作业,如弧焊、切割、喷涂、激光融覆和3D打印等复杂任务很难采用示教的方式完成;
(3)机器人示教时不是生产性的,任务一旦改变则要重新编程,不适合现阶段小批量和多品种的柔性生产需求。
因此,在现有模式壁管屏螺柱焊接过程中常存在自动化程度差,焊接精度低,无法实现非标管屏自动化焊接的问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的在于提供了一种机器人螺柱自动焊接方法和系统,其通过三维视觉识别获取管屏的尺寸及轮廓信息,由离线编程根据初始参数信息及获取的管屏尺寸及轮廓信息,生成机器人及焊枪的初始运动路径,并根据管屏实际情况进行路径修正和姿态调整,保证焊接准确性,避免偏焊、虚焊情况出现,且可很好的适用于非标管屏的自动化焊接。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种机器人螺柱自动焊接方法,包括以下步骤:
S1,获取初始参数信息,通过离线编程方式生成机器人及焊枪的初始运动路径;
S2,将待焊接管屏定位装夹在工作台上,对所述管屏进行扫描定位,获取整体位置信息;
S3,基于所述整体位置信息,机器人及焊枪移动至需要焊接的初始位置;
S4,通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的最高点和左右偏移量,以此修正焊枪的初始运动路径获得焊接运动路径;
S5,通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的轮廓信息,基于所述轮廓信息计算获得所述管屏圆管的直径和轴线姿态,并很据所述直径和轴线姿态调整所述焊枪的姿态;
S6,所述螺柱自动上料,所述焊枪根据所述焊接运动路径及调整后的姿态进行自动化焊接。
在本申请的一种实施方式中,还包括步骤S7,所述机器人及焊枪每行进一段距离后,重复所述步骤S3至S5,以调整所述焊枪的焊接运动路径和姿态,再进行下一段管屏螺柱的焊接。
在本申请的一种实施方式中,在所述步骤S1中,获取初始参数信息,通过离线编程方式生成机器人及焊枪的初始运动路径,具体包括:
获取并输入管屏形式、管屏单位长度单位面积的螺柱焊接数量、螺柱排列方式、螺柱角度、焊枪运动速度和偏差补偿中的一种或多种初始参数信息,通过所述离线编程方式基于所述初始参数信息生成机器人及焊枪的初始运动路径。
在本申请的一种实施方式中,在所述步骤S2中,将待焊接管屏定位装夹在工作台上,对所述管屏进行扫描定位,获取整体位置信息,具体包括:
将待焊接的所述管屏吊装放置在工作台上,通过档铁及压杆工装进行定位装夹,移动所述机器人及焊枪到所述管屏的至少3个点位,通过三维视觉识别方式分别对所述管屏进行扫描,整合扫描数据,获取所述管屏的整体位置信息。
在本申请的一种实施方式中,在所述步骤S3中,基于所述整体位置信息,机器人及焊枪移动至需要焊接的初始位置,具体包括:
基于所述管屏的整体位置信息及所述初始参数信息,将所述机器人及焊枪移动至需要焊接螺柱的初始位置。
在本申请的一种实施方式中,在所述步骤S4中,通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的最高点和左右偏移量,以此修正焊枪的初始运动路径获得焊接运动路径,具体包括:
通过非接触式结构光和/或线激光传感方式扫描管屏圆管,获取管屏圆管的最高点位置和左右偏移量的位置坐标,基于所述位置坐标通过所述离线编程方式修正所述焊枪的初始运动路径,获得所述焊枪的焊接运动路径。
在本申请的一种实施方式中,在所述步骤S5中,通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的轮廓信息,基于所述轮廓信息计算获得所述管屏圆管的直径和轴线姿态,并很据所述直径和轴线姿态调整所述焊枪的姿态,具体包括:
通过非接触式结构光和/或线激光传感方式扫描获取所述管屏圆管在两个扁钢之间的轮廓信息,基于所述轮廓信息通过三维点云计算获得所述管屏圆管的直径和轴线姿态,并根据所述直径和轴线姿态通过所述离线编程方式调整所述焊枪的姿态。
在本申请的一种实施方式中,在所述步骤S6中,所述螺柱自动上料,所述焊枪根据所述焊接运动路径及调整后的姿态进行自动化焊接,具体包括:
控制所述螺柱自动上料至焊枪中,当所述焊枪及螺柱与所述管屏表面接触,所述焊枪根据所述焊接运动路径及调整后的姿态进行引弧自动化焊接。
机器人螺柱自动焊接系统,包括:
机器人及焊枪模块,能沿管屏移动,用于将螺柱焊接至所述管屏上;
自动送钉模块,用于向所述机器人及焊枪模块中输送螺柱,使所述螺柱自动上料至焊枪中;
三维视觉识别模块,用于扫描获取所述管屏的整体位置信息,及圆管的最高点、左右偏移量和轮廓信息,并生成所述管屏圆管的直径和轴线姿态;
离线编程模块,用于根据初始参数信息生成机器人及焊枪模块的初始运动路径;根据所述三维视觉识别模块获取的所述管屏圆管的最高点和左右偏移量,修正并获得焊枪的焊接运动路径;以及根据所述三维视觉识别模块生成的所述管屏圆管的直径和轴线姿态,调整所述焊枪的姿态;
控制器模块,与所述机器人及焊枪模块、自动送钉模块、三维视觉识别模块及离线编程模块连接,用于根据所述整体位置信息、焊接运动路径和焊枪的姿态控制所述机器人及焊枪模块运动施焊,同时控制所述自动送钉模块向所述机器人及焊枪模块输送螺柱。
在本申请的一种实施方式中,所述机器人及焊枪模块包括两个,两个所述机器人及焊枪模块之间进行通讯连接,实现干涉区域处理。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本申请的机器人螺柱自动焊接方法和系统,通过三维视觉识别获取管屏的尺寸及轮廓信息,采用离线编程根据初始参数信息及获取的管屏尺寸及轮廓信息,生成机器人及焊枪的初始运动路径,并根据管屏实际情况进行路径修正和姿态调整,保证焊接的准确性,避免偏焊、虚焊情况出现,且可很好的适用于非标管屏的自动化焊接。该方法和系统,可有效提高定位和焊接精度,提高工作效率,适应性强。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中机器人螺柱自动焊接方法的流程示意图。
图2为本发明中三维视觉识别的定位原理图。
图3为本发明中机器人螺柱自动焊接系统的框架示意图。
附图标记:
1、管屏;2、螺柱。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1为本发明提供的机器人螺柱自动焊接方法的流程示意图。该机器人螺柱自动焊接方法,包括以下步骤:
步骤S1,获取初始参数信息,通过离线编程方式生成机器人及焊枪的初始运动路径;该初始参数信息包括设计参数、管屏及螺柱的参数信息。
步骤S2,将待焊接管屏1定位装夹在工作台上,对管屏1进行扫描定位,获取整体位置信息;
步骤S3,基于步骤S2获取的整体位置信息,将机器人及焊枪移动至需要焊接螺柱2的初始位置;
步骤S4,通过三维视觉识别方式获取管屏1圆管的最高点和左右偏移量,以此修正焊枪的初始运动路径获得焊接运动路径;
步骤S5,通过三维视觉识别方式获取管屏1圆管的轮廓信息,基于该轮廓信息计算获得管屏1圆管的直径和轴线姿态,并很据该直径和轴线姿态调整焊枪的姿态;
步骤S6,螺柱2自动上料,焊枪根据修正后的焊接运动路径及调整后的姿态进行自动化焊接。
上述技术方案的有益效果为:该机器人螺柱自动焊接方法,通过三维视觉识别获取管屏的尺寸及轮廓信息,采用离线编程根据初始参数信息及获取的管屏尺寸及轮廓信息,生成机器人及焊枪的初始运动路径,并根据管屏实际情况进行路径修正和姿态调整,保证焊接的准确性,避免偏焊、虚焊情况出现,且可很好的适用于非标管屏的自动化焊接。该方法可有效提高定位和焊接精度,提高工作效率,适应性强。
优选地,还包括步骤S7,该机器人及焊枪每行进一段距离后,重复上述步骤S3至S5,以调整焊枪的焊接运动路径和姿态,再进行下一段管屏螺柱的焊接。
该技术方案的有益效果为:焊接过程中,机器人及焊枪每行进一段距离/区域,即每焊接完成一段距离/区域后,机器人及焊枪移动至下一段距离/区域重新进行一次步骤S3至步骤S5的操作,对下一段距离的管屏1重新进行三维视觉识别扫描,获取下一段距离中管屏1圆管的最高点和左右偏移量,以此修正焊枪的初始运动路径,获得焊接运动路径;以及获取管屏1圆管的轮廓信息,计算管屏1圆管的直径和轴线姿态,以此调整焊枪的姿态,然后进行该下一段距离/区域的管屏1和螺柱2焊接;通常控制每次的行进距离在200mm~1000mm,每行进一段距离后重新扫描定位,可有效消除累计误差,确保焊接操作更加精准。其中,步骤S4和步骤S5中的“通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的最高点和左右偏移量”和“通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的轮廓信息”可为一次扫描获得。
进一步地,为确保每一段距离/区域内的焊接准确性,在进行每一段距离/区域焊接操作时,仅机器人(也即机械臂)和焊枪移动,与机器人连接的龙门架固定不动;待机器人及焊枪完成一段或几段距离/区域焊接操作后,龙门架再移动,确保在进行每一段距离/区域的焊接时操作更加精准。
优选地,在步骤S1中,获取初始参数信息,通过离线编程方式生成机器人及焊枪的初始运动路径,具体包括:
获取并输入管屏形式、管屏单位长度单位面积的螺柱焊接数量、螺柱排列方式、螺柱角度、焊枪运动速度和偏差补偿中的一种或多种初始参数信息,通过离线编程方式基于该初始参数信息生成机器人及焊枪的初始运动路径。
该方案的有益效果为:根据设计和生产要求,可以获取管屏形式、管屏单位长度单位面积的螺柱焊接数量、螺柱排列方式、螺柱角度、焊枪运动速度和偏差补偿等初始参数信息,通过离线编程的方式,只需输入上述初始参数信息就可以生成机器人及焊枪在理想状态下的理论运动路径,即初始运动路径;通过参数化输入、离线编程的方式,可以快速生成机器人及焊枪的运动路径,极大地提升了工作效率。
优选地,在步骤S2中,将待焊接管屏1定位装夹在工作台上,对该管屏1进行扫描定位,获取整体位置信息,具体包括:
将待焊接的管屏1吊装放置在工作台上,通过档铁及压杆工装进行定位装夹,移动机器人及焊枪到该管屏1的至少3个点位,通过三维视觉识别方式分别对该管屏1进行扫描,整合扫描数据,获取该管屏1的整体位置信息。
该方案的有益效果为:将待焊接管屏1定位装夹在工作台上,保证后续焊接操作时管屏1稳定、每一段焊接操作的基准一致;移动机器人及焊枪到管屏1的至少3个点位,分别对管屏1进行扫描,整合至少3个点位的扫描数据,以此获取管屏1的整体位置信息,确保获取的管屏1整体位置信息准确无误,并以该整体位置信息作为后续焊接操作控制的基础,用以校验扫描定位信息,消除累积误差。
优选地,在步骤S3中,基于上述整体位置信息,机器人及焊枪移动至需要焊接的初始位置,具体包括:
基于该管屏1的整体位置信息及初始参数信息,将机器人及焊枪移动至需要焊接螺柱2的初始位置。
该方案的有益效果为:根据定位装夹的管屏1的整体位置信息,结合初始参数信息(如管屏形式、管屏单位长度单位面积的螺柱焊接数量、螺柱排列方式、螺柱角度、焊枪运动速度和偏差补偿等)及初始运动路径,可以确定管屏1焊接螺柱2规划路径的初始位置,并将机器人及焊枪移动至需要焊接螺柱2的初始位置处,进行焊接前准备。
优选地,如图2所示,在步骤S4中,通过三维视觉识别方式获取管屏1圆管的最高点和左右偏移量,以此修正焊枪的初始运动路径获得焊接运动路径,具体包括:
通过非接触式结构光和/或线激光传感方式扫描管屏1圆管,获取管屏1圆管的最高点位置和左右偏移量的位置坐标,基于该位置坐标通过离线编程方式修正焊枪的初始运动路径,获得焊枪的焊接运动路径。
该方案的有益效果为:在初始位置处,通过三维视觉识别方式,具体采用非接触式结构光和/或线激光传感方式扫描管屏1圆管,获取管屏1圆管的最高点位置和左右偏移量等位置坐标,根据该最高点位置和左右偏移量的位置坐标,通过离线编程方式对焊枪的初始运动路径进行修正,以此获得焊枪的焊接运动路径(即焊枪后续焊接时采用的实际运行航迹),确保焊接运动路径和管屏1实际形态相符,保证焊接位置准确。该焊接运动路径下螺柱2的轴向方向与管屏圆管的法线方向重合,可防止虚焊情况出现。
进一步地,如图2所示,在步骤S5中,通过三维视觉识别方式获取该管屏1圆管的轮廓信息,基于该轮廓信息计算获得该管屏1圆管的直径和轴线姿态,并很据该直径和轴线姿态调整焊枪的姿态,具体包括:
通过非接触式结构光和/或线激光传感方式扫描获取该管屏圆管在两个扁钢之间的轮廓信息,基于该轮廓信息通过三维点云计算获得该管屏1圆管的直径和轴线姿态,并根据该直径和轴线姿态通过离线编程方式调整焊枪的姿态。
该方案的有益效果为:通过三维视觉识别方式,具体采用非接触式结构光和/或线激光传感方式,扫描获取管屏1圆管的轮廓信息,根据该轮廓信息通过三维点云计算获得该管屏1圆管的直径和轴线姿态,该直径和轴线姿态数据信息通过离线编程的方式进行处理,结合焊接运动路径,获得焊枪的控制数据,对焊枪的姿态进行调整,确保进行焊接操作时,在每个焊点处焊枪均采用合适的角度姿态进行施焊,避免出现偏焊的情况,进而保证焊接的精度和质量。
采用离线编程和三维视觉识别相结合的方式进行运动路径的规划、修正,以及进行和焊枪姿态的调整,提高了焊接定位的精度,避免了偏焊、虚焊情况的出现,能有效保证焊接质量,提升焊接效率;且自动扫描获取参数、通过离线编程规划路径,可很好的适用于非标管屏的自动化焊接。
优选地,在步骤S6中,螺柱2自动上料,焊枪根据焊接运动路径及调整后的姿态进行自动化焊接,具体包括:
控制螺柱2自动上料至焊枪中,当焊枪及螺柱与管屏表面接触,焊枪根据焊接运动路径及调整后的姿态进行引弧自动化焊接。
该方案的有益效果为:在焊接运动路径及焊枪姿态规划确定后,控制螺柱2自动上料至焊枪中,使焊枪及管屏在焊接初始位置与管屏1表面接触,然后根据规划的焊接运动路径及焊枪姿态进行该螺柱2的引弧自动化焊接,完成一个螺柱2的自动化焊接后,下一个螺柱2自动上料至焊枪中,再根据相应的焊接运动路径及焊枪姿态进行该下一个螺柱2的焊接,直至完成该距离/区域内所有螺柱2的焊接;该过程自动上料,自动焊接,焊接操作效率高。
图3为本发明中机器人螺柱自动焊接系统的框架示意图。该机器人螺柱自动焊接系统包括:
机器人及焊枪模块,能沿管屏1移动,用于将螺柱2焊接至管屏1上;
自动送钉模块,用于向机器人及焊枪模块中输送螺柱2,使螺柱2自动上料至焊枪中;
三维视觉识别模块,用于扫描获取管屏1的整体位置信息,及圆管的最高点、左右偏移量和轮廓信息,并生成该管屏1圆管的直径和轴线姿态;
离线编程模块,用于根据初始参数信息生成机器人及焊枪模块的初始运动路径;根据三维视觉识别模块获取的管屏1圆管的最高点和左右偏移量,修正并获得焊枪的焊接运动路径;以及根据三维视觉识别模块生成的管屏1圆管的直径和轴线姿态,调整焊枪的姿态;
控制器模块,与机器人及焊枪模块、自动送钉模块、三维视觉识别模块及离线编程模块连接,用于根据整体位置信息、焊接运动路径和焊枪的姿态控制机器人及焊枪模块运动施焊,同时控制自动送钉模块向机器人及焊枪模块输送螺柱2。
其中,三维视觉识别模块包括传感器和三维数据处理软件,采用非接触式结构光和/或线激光传感方式进行三维数据采集。具体地,可采用具有百万像素分辨率和5000Hz扫描速度的LMI Gocator传感器进行采集,以线激光作为主动光源获取管屏圆管的最高点、左右偏移量和管屏的轮廓信息等,通过三维数据处理软件得到管屏直径和轴线姿态。
该方案的有益效果为:该机器人螺柱自动焊接系统,通过三维视觉识别模块获取管屏1的尺寸及轮廓信息,采用离线编程模块根据初始参数信息及获取的管屏尺寸及轮廓信息,生成机器人及焊枪的初始运动路径,并根据管屏实际情况进行路径修正和姿态调整,保证焊接的准确性,避免偏焊、虚焊情况出现,可很好的适用于非标管屏的自动化焊接。该系统可有效提高定位和焊接精度,提高工作效率,适应性强。
优选地,该机器人及焊枪模块包括两个,两个机器人及焊枪模块之间进行通讯连接,实现干涉区域处理。
该方案的有益效果为:通过设置两个机器人及焊枪模块,可同时由两侧对管屏1进行螺柱2焊接,两个机器人及焊枪模块之间通讯连接,如采用PLC来控制两个机器人之间的通讯,可有效防止两个机器人及焊枪发生干涉,避免不必要的设备、工件损坏,提高加工效率,减少设备投入。
Claims (7)
1.一种机器人螺柱自动焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,获取并输入管屏形式、管屏单位长度单位面积的螺柱焊接数量、螺柱排列方式、螺柱角度、焊枪运动速度和偏差补偿中的一种或多种初始参数信息,通过离线编程方式基于所述初始参数信息生成机器人及焊枪的初始运动路径;
S2,将待焊接管屏定位装夹在工作台上,对所述管屏进行扫描定位,获取整体位置信息;
S3,基于所述整体位置信息、初始参数信息及初始运动路径,确定管屏焊接螺柱规划路径的初始位置,将机器人及焊枪移动至需要焊接螺柱的初始位置;
S4,通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的最高点和左右偏移量,以此修正焊枪的初始运动路径获得焊接运动路径;
S5,通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的轮廓信息,基于所述轮廓信息计算获得所述管屏圆管的直径和轴线姿态,并根据所述直径和轴线姿态通过所述离线编程方式的处理,结合所述焊接运动路径,获得所述焊枪的控制数据,调整所述焊枪的姿态;
S6,螺柱自动上料,所述焊枪根据所述焊接运动路径及调整后的姿态进行自动化焊接;
S7,所述机器人及焊枪每行进一段距离后,重复所述步骤S3至S5,以调整所述焊枪的焊接运动路径和姿态,再进行下一段管屏螺柱的焊接;其中,在进行每一段距离的焊接操作时仅机器人和焊枪移动,与机器人连接的龙门架固定不动,待机器人和焊枪完成一段或几段距离的焊接操作后龙门架再移动。
2.根据权利要求1所述的机器人螺柱自动焊接方法,其特征在于,在所述步骤S2中,将待焊接管屏定位装夹在工作台上,对所述管屏进行扫描定位,获取整体位置信息,具体包括:
将待焊接的所述管屏吊装放置在工作台上,通过档铁及压杆工装进行定位装夹,移动所述机器人及焊枪到所述管屏的至少3个点位,通过三维视觉识别方式分别对所述管屏进行扫描,整合扫描数据,获取所述管屏的整体位置信息。
3.根据权利要求1所述的机器人螺柱自动焊接方法,其特征在于,在所述步骤S4中,通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的最高点和左右偏移量,以此修正焊枪的初始运动路径获得焊接运动路径,具体包括:
通过非接触式结构光和/或线激光传感方式扫描管屏圆管,获取管屏圆管的最高点位置和左右偏移量的位置坐标,基于所述位置坐标通过所述离线编程方式修正所述焊枪的初始运动路径,获得所述焊枪的焊接运动路径。
4.根据权利要求1所述的机器人螺柱自动焊接方法,其特征在于,在所述步骤S5中,通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的轮廓信息,基于所述轮廓信息计算获得所述管屏圆管的直径和轴线姿态,具体包括:
通过非接触式结构光和/或线激光传感方式扫描获取所述管屏圆管在两个扁钢之间的轮廓信息,基于所述轮廓信息通过三维点云计算获得所述管屏圆管的直径和轴线姿态。
5.根据权利要求1所述的机器人螺柱自动焊接方法,其特征在于,在所述步骤S6中,所述螺柱自动上料,所述焊枪根据所述焊接运动路径及调整后的姿态进行自动化焊接,具体包括:
控制所述螺柱自动上料至焊枪中,当所述焊枪及螺柱与所述管屏表面接触,所述焊枪根据所述焊接运动路径及调整后的姿态进行引弧自动化焊接。
6.基于权利要求1至5任一项所述方法的机器人螺柱自动焊接系统,其特征在于,包括:
机器人及焊枪模块,能沿管屏移动,用于将螺柱焊接至所述管屏上;
自动送钉模块,用于向所述机器人及焊枪模块中输送螺柱,使所述螺柱自动上料至焊枪中;
三维视觉识别模块,用于扫描获取所述管屏的整体位置信息,及圆管的最高点、左右偏移量和轮廓信息,并生成所述管屏圆管的直径和轴线姿态;
离线编程模块,用于根据初始参数信息生成机器人及焊枪模块的初始运动路径;根据所述三维视觉识别模块获取的所述管屏圆管的最高点和左右偏移量,修正并获得焊枪的焊接运动路径;以及根据所述三维视觉识别模块生成的所述管屏圆管的直径和轴线姿态,调整所述焊枪的姿态;
控制器模块,与所述机器人及焊枪模块、自动送钉模块、三维视觉识别模块及离线编程模块连接,用于根据所述整体位置信息、焊接运动路径和焊枪的姿态控制所述机器人及焊枪模块运动施焊,同时控制所述自动送钉模块向所述机器人及焊枪模块输送螺柱。
7.根据权利要求6所述的机器人螺柱自动焊接系统,其特征在于,所述机器人及焊枪模块包括两个,两个所述机器人及焊枪模块之间进行通讯连接,实现干涉区域处理。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310841084.0A CN116571852B (zh) | 2023-07-11 | 2023-07-11 | 一种机器人螺柱自动焊接方法和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310841084.0A CN116571852B (zh) | 2023-07-11 | 2023-07-11 | 一种机器人螺柱自动焊接方法和系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116571852A CN116571852A (zh) | 2023-08-11 |
CN116571852B true CN116571852B (zh) | 2023-09-26 |
Family
ID=87536192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310841084.0A Active CN116571852B (zh) | 2023-07-11 | 2023-07-11 | 一种机器人螺柱自动焊接方法和系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116571852B (zh) |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006072673A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Kobe Steel Ltd | 溶接ロボットのポジショナ設定方法 |
CN102762331A (zh) * | 2010-02-18 | 2012-10-31 | 株式会社东芝 | 焊接装置以及焊接方法 |
CN102869472A (zh) * | 2010-04-01 | 2013-01-09 | 纽弗雷公司 | 适配柱头螺栓至少一个尺寸的公差范围将柱头螺栓连接到工件的方法和装置 |
KR101452132B1 (ko) * | 2013-08-30 | 2014-10-16 | 경성산업(주) | 3d 좌표설정 용접 방식을 갖는 스터드 자동용접장치 |
CN106737688A (zh) * | 2017-01-21 | 2017-05-31 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种基于多传感器的集箱管座机器人自动装配系统和方法 |
CN106956068A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-18 | 广州瑞松北斗汽车装备有限公司 | 视觉引导螺柱焊接系统 |
CN110026717A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-07-19 | 南京禹智智能科技有限公司 | 一种高精度自动焊接机器人及其焊接方法 |
KR102084546B1 (ko) * | 2018-10-12 | 2020-04-23 | 정원기 | 스터드 용접 건 |
CN211955814U (zh) * | 2020-04-02 | 2020-11-17 | 四川文理学院 | 一种激光雷达三维成像装置 |
CA3127975A1 (en) * | 2021-08-12 | 2023-02-12 | Walters Inc. | Shear stud welding system |
CN115971742A (zh) * | 2023-02-17 | 2023-04-18 | 福建省特种设备检验研究院 | 一种锅炉圆管焊接定位方法及终端 |
CN116197500A (zh) * | 2022-12-24 | 2023-06-02 | 内蒙古第一机械集团股份有限公司 | 一种特种车辆螺柱仿真定位排布实现方法 |
CN116275411A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-06-23 | 深圳市超准视觉科技有限公司 | 基于图纸导入和视觉引导机器人的自动螺柱焊方法及系统 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB201614989D0 (en) * | 2016-09-05 | 2016-10-19 | Rolls Royce Plc | Welding process |
US11407110B2 (en) * | 2020-07-17 | 2022-08-09 | Path Robotics, Inc. | Real time feedback and dynamic adjustment for welding robots |
US20220357731A1 (en) * | 2021-05-05 | 2022-11-10 | Elizabeth M Lekarczyk | Method and system for inspecting using mixed reality environment |
-
2023
- 2023-07-11 CN CN202310841084.0A patent/CN116571852B/zh active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006072673A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Kobe Steel Ltd | 溶接ロボットのポジショナ設定方法 |
CN102762331A (zh) * | 2010-02-18 | 2012-10-31 | 株式会社东芝 | 焊接装置以及焊接方法 |
CN102869472A (zh) * | 2010-04-01 | 2013-01-09 | 纽弗雷公司 | 适配柱头螺栓至少一个尺寸的公差范围将柱头螺栓连接到工件的方法和装置 |
KR101452132B1 (ko) * | 2013-08-30 | 2014-10-16 | 경성산업(주) | 3d 좌표설정 용접 방식을 갖는 스터드 자동용접장치 |
CN106737688A (zh) * | 2017-01-21 | 2017-05-31 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种基于多传感器的集箱管座机器人自动装配系统和方法 |
CN106956068A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-18 | 广州瑞松北斗汽车装备有限公司 | 视觉引导螺柱焊接系统 |
KR102084546B1 (ko) * | 2018-10-12 | 2020-04-23 | 정원기 | 스터드 용접 건 |
CN110026717A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-07-19 | 南京禹智智能科技有限公司 | 一种高精度自动焊接机器人及其焊接方法 |
CN211955814U (zh) * | 2020-04-02 | 2020-11-17 | 四川文理学院 | 一种激光雷达三维成像装置 |
CA3127975A1 (en) * | 2021-08-12 | 2023-02-12 | Walters Inc. | Shear stud welding system |
CN116197500A (zh) * | 2022-12-24 | 2023-06-02 | 内蒙古第一机械集团股份有限公司 | 一种特种车辆螺柱仿真定位排布实现方法 |
CN115971742A (zh) * | 2023-02-17 | 2023-04-18 | 福建省特种设备检验研究院 | 一种锅炉圆管焊接定位方法及终端 |
CN116275411A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-06-23 | 深圳市超准视觉科技有限公司 | 基于图纸导入和视觉引导机器人的自动螺柱焊方法及系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
虞静等.一种三维激光扫描系统及点云标定方法.电子世界.2021,(第15期),第172-173页. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116571852A (zh) | 2023-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111390915B (zh) | 一种基于ai的自动焊缝路径识别方法 | |
CN111014879B (zh) | 一种基于激光焊缝跟踪的机器人波纹板自动焊接方法 | |
CN111745267A (zh) | 一种基于激光位移传感器的坡口焊缝实时跟踪系统及方法 | |
EP1123769A2 (en) | Robot welding | |
JP7153085B2 (ja) | ロボットキャリブレーションシステム及びロボットキャリブレーション方法 | |
CN107262926B (zh) | 具有ccd检测的自动化激光焊接装置及焊接方法 | |
US11964396B2 (en) | Device and method for acquiring deviation amount of working position of tool | |
CN201253852Y (zh) | 使机器人高精度跟踪指定路径的装置 | |
CN105834557B (zh) | 弧焊机器人焊接的直线焊缝离线跟踪方法 | |
CN105798431A (zh) | 弧焊机器人焊接的曲线在线焊缝跟踪方法 | |
JP2015212012A (ja) | ロボットツールの制御方法 | |
US20110029131A1 (en) | Apparatus and method for measuring tool center point position of robot | |
US20110238215A1 (en) | Programming method for a robot, programming apparatus for a robot, and robot control system | |
CN106891111B (zh) | 一种用于膜式水冷壁销钉焊接的机器人闭环加工系统 | |
CN112847353B (zh) | 一种基于离线编程软件的多段焊缝轨迹修正方法 | |
Chen et al. | A robust visual servo control system for narrow seam double head welding robot | |
CN101623867A (zh) | 一种使机器人高精度跟踪指定路径的设备和方法 | |
JP2019086823A (ja) | 加工システム | |
CN111470309B (zh) | 跟随机器人及作业机器人系统 | |
CN105798432A (zh) | 弧焊机器人焊接的曲线焊缝离线跟踪方法 | |
KR20210117307A (ko) | 툴링 경로 생성이 개선된 산업용 로봇 장치, 및 개선된 툴링 경로에 따라 산업용 로봇 장치를 작동시키기 위한 방법 | |
JP3191563B2 (ja) | オフラインティーチングデータの自動補正方法 | |
CN109530984A (zh) | 视觉定位焊装方法 | |
CN111992895A (zh) | 一种智能打标系统与方法 | |
JPH07129217A (ja) | レーザセンサを用いたロボット制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |