CN117283206A - 一种焊接机器人焊缝轨迹确认方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及焊接机器人技术领域，具体公开了一种焊接机器人焊缝轨迹确认方法，该焊缝轨迹确认方法包括如下步骤：焊接机器人的视觉装置识别并获取识别焊缝的位置信息，根据识别焊缝与光投射装置之间的位置信息控制光投射装置将光束投射到识别焊缝处；操作人员根据光束投射的情况判断识别焊缝是否与目标焊缝相匹配，若是，则可确认识别焊缝为焊缝轨迹；若不是，操作人员删除该识别焊缝和/或添加新的焊缝。在视觉装置识别并获取识别焊缝的位置信息后，本发明利用光投射装置将光只投射在识别焊缝上，以光影的形式展现出来，非常直观明了，并不需要配置电脑显示器，只需要用肉眼识别待焊接工件上的光影即可，使得确认过程变得更简单和直观。

Description

一种焊接机器人焊缝轨迹确认方法

技术领域

本申请涉及焊接机器人技术领域，具体涉及一种焊接机器人焊缝轨迹确认方法。

背景技术

在焊接机器人行业中，现有技术可以通过三维视觉系统对待焊接工件进行三维扫描，识别出可能需要焊接的位置（也即：识别焊缝），然后操作人员再通过电脑上的焊接控制软件中去确认该识别焊缝是否为待焊接工件上真实需要焊接的位置（也即：目标焊缝），待确认完毕后，焊接机器人再根据操作人员所确认的焊缝轨迹去执行后续相关操作，但是这样需要操作人员熟练掌握并操控电脑上的焊接控制软件，因此操作人员也需要一段时间去学习焊接控制软件，同时整个确认操作也较为复杂，并且也不够直观。

发明内容

针对上述问题，本申请的目的在于提供一种焊接机器人焊缝轨迹确认方法，以解决现有确认方法中存在的确认过程较为复杂并且不够直观的问题。

为了实现上述目的，本申请采用了如下的技术方案：一种焊接机器人焊缝轨迹确认方法，应用于焊接机器人设备，所述焊接机器人设备包括带有视觉装置的焊接机器人和光投射装置，所述焊缝轨迹确认方法包括如下步骤：所述焊接机器人的所述视觉装置识别并获取识别焊缝的位置信息，根据所述识别焊缝与所述光投射装置之间的位置信息控制所述光投射装置将光束投射到所述识别焊缝处；操作人员根据所述光束投射的情况判断所述识别焊缝是否与目标焊缝相匹配，若是，则可确认所述识别焊缝为焊缝轨迹；若不是，操作人员删除所述识别焊缝和/或添加新的焊缝；其中，所述识别焊缝为：所述视觉装置识别的待焊接工件上需要焊接的位置，所述目标焊缝为：待焊接工件上真实需要焊接的位置。

可选地，所述光投射装置为投影仪或者二维振镜装置。

可选地，当操作人员发现只有所述目标焊缝处被所述光束全部投射到时，可判定所述识别焊缝与所述目标焊缝相匹配。

可选地，当操作人员发现所述光束投射的位置与所述目标焊缝位置不一致时，则其可以判定所述识别焊缝与所述目标焊缝不匹配，操作人员可以选中所述识别焊缝进行删除。

可选地，当操作人员发现所述目标焊缝处并没有被所述光束投射到时，则其可以判定所述识别焊缝与所述目标焊缝不匹配，操作人员可以添加新的焊缝。

有益效果：因为焊接机器人设备中的视觉装置在识别并获取识别焊缝的位置信息时，有可能会找错或者遗漏，所以需要人为地去确认是否找对及是否找全，在焊接机器人的视觉装置识别并获取识别焊缝的位置信息后，本发明利用光投射装置将光只投射在识别焊缝上，以光影的形式展现出来，非常直观明了，因此在对识别焊缝是否为目标焊缝进行确认时，就不需要配置电脑显示器，也不需要操作人员熟练地掌握电脑上的焊接控制软件，只需要操作人员用肉眼识别待焊接工件上的光影即可，这样可以使得整个确认的过程变得更加简单和直观。

附图说明

图1是本申请一实施例所提供的一种焊接机器人焊缝轨迹确认方法的流程图；

图2是本申请一实施例所提供的一种焊接机器人设备的部分结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，参阅图1和图2，识别焊缝是：焊接机器人设备中的视觉装置30识别的待焊接工件上需要焊接的位置，例如视觉装置30对待焊接工件进行三维扫描和拍摄，识别并获取到待焊接工件上的焊缝的位置信息，这是属于“机器”端找到的焊缝轨迹。目标焊缝是：待焊接工件上真实所需要焊接的位置，例如，附图2中待焊接工件M中的焊缝N，或者是操作人员根据实际情况确定的在本次焊接作业中所需要焊接的位置，这属于“人”所找到的焊缝轨迹。在每次焊接作业中，识别焊缝与目标焊缝不一定完全一致，“机器”端有可能找漏了，也有可能找错了，因此需要操作人员对识别焊缝是否为目标焊缝进行人工确认，以保证焊接的正确性。

需要解释的是，投影仪一般主要由光源、图像显示芯片、透镜组成，主要有DLP投影技术和LCD 投影技术。在DLP投影技术中，光源发出的光线经过色轮后抵达图像显示芯片（即：DMD显示芯片，也叫数字微镜组件），通过该芯片进行数字处理，最后经过透镜投影成像，在DMD芯片中，包括了成千上万个以二维阵列方式组合的微镜，每个微镜代表一个像素；而在LCD投影技术中，其图像显示芯片是一片包含液晶体的透镜，通过微电路的通断来调整液晶体透光或不透光，从而改变单个像素点的明暗变化，进而投影成像。根据投影仪进行投影的原理，只要确定了哪些位置需要投射光束，本领域技术人员可以控制投影仪将光束投射到这些位置，因此，在获得了识别焊缝的位置信息后，就确定了哪些位置需要投射光束，所以就可以控制投影仪将光束投射到识别焊缝处。

需要解释的是，振镜的工作原理是：通过控制反射镜的偏转，从而将光源照射到反射镜的光投射到物体上。其中，在控制反射镜的偏转方式上，可以采用电机驱动、静电驱动、电磁驱动、压电驱动、热电驱动等等不同的方式；在反射镜的材质上，可以选择金属材质，例如铝合金，也可以选择非金属材质，例如玻璃、石英或其他合成材料等。以电机驱动为例，二维振镜装置一般包括光源、XY反射镜以及XY摆动电机，当光照射到XY反射镜上时，通过XY摆动电机分别控制这两个反射镜的偏转角度，可以使得光源照射到XY反射镜的光束投射到平面内的指定位置。根据二维振镜的原理，只要确定了哪些位置需要投射光束，本领域技术人员可以控制二维振镜装置将光束投射到这些位置，因此当获得了识别焊缝的位置信息后，就确定了哪些位置需要投射光束，所以就可以控制二维振镜装置将光束投射到识别焊缝处。

基于现有技术中存在的确认过程较为复杂并且不够直观的问题，本申请提供了一种焊接机器人焊缝轨迹确认方法，以解决该问题，下面结合附图进行具体说明。参阅图1和图2，一种焊接机器人焊缝轨迹确认方法，应用于焊接机器人设备，该焊接机器人设备包括带有视觉装置30的焊接机器人10和光投射装置20，该焊缝轨迹确认方法包括如下步骤：焊接机器人10的视觉装置30识别并获取识别焊缝的位置信息，根据识别焊缝与光投射装置20之间的位置信息控制光投射装置20将光束投射到识别焊缝处；操作人员根据光束投射的情况判断该识别焊缝是否与目标焊缝相匹配，若是，则可确认该识别焊缝为焊缝轨迹；若不是，操作人员删除该识别焊缝和/或添加新的焊缝；其中，识别焊缝为：视觉装置30识别的待焊接工件上需要焊接的位置，目标焊缝为：待焊接工件上真实需要焊接的位置。在视觉装置30识别并获取识别焊缝的位置信息后，本申请利用光投射装置将光只投射在识别焊缝上，以光影的形式展现出来，非常直观明了，并且不需要配备电脑显示器去显示，也不需要操作人员熟练操控电脑上的焊接控制软件，当待焊接工件M上的某条焊缝处被投射了光，这就代表“机器”端找到了该条焊缝；当待焊接工件M上的某条焊缝处没有被投射光，这就代表这条焊缝没有被“机器”端所找到，因此操作人员直接用肉眼去观察待焊接工件上的光影，就可以直观的判断出“机器”端有没有找错或者找漏，使得整个确认过程变得非常简单和直接。

可选地，当操作人员发现只有目标焊缝处被光束全部投射到时，也即：只有目标焊缝处被全部“照亮”，而其他地方都没有被“照亮”时，就可判定识别焊缝与目标焊缝相匹配，也即：“机器”端找对了，进而操作人员可以将该识别焊缝确认为焊缝轨迹。

可选地，当操作人员发现光束投射的位置与目标焊缝的位置不一致时，则其可以判定该识别焊缝与目标焊缝不匹配，这样就操作人员可以选中该条识别焊缝进行删除。这里所说的“不一致”是指：光束投射到了目标焊缝以外的地方，这代表“机器”端找错了，光束投射到了“错误的”地方，因此操作人员可以选中该“错误的”识别焊缝进行删除。

可选地，当操作人员发现目标焊缝处并没有被光束投射到时，则其可以判定该识别焊缝与目标焊缝不匹配，操作人员可以添加新的焊缝。这种情况属于“机器”端找漏了，因此操作人员可添加这被“遗漏的”焊缝。

可选地，焊接机器人设备还包括带有标志物41的手持器40（带有空间定位功能），手持器40为无线手柄或者无线示教笔，操作人员可利用手持器40完成焊缝的删除和/或添加，在焊缝的删除和/或添加的过程中，视觉装置30可对手持器40上的标志物41进行拍摄，完成对手持器40的空间定位，这样在利用手持器40进行焊缝的删除和/或添加时，就知道其所选中的焊缝的位置信息，进而完成对焊缝的删除和/或添加。优选地，当需要删除识别焊缝时，操作人员用手持器40的末端点一下“错误的”识别焊缝的两端即可选中该条焊缝，当然也可以通过用手持器40的末端划过“错误的”识别焊缝来选中该条焊缝，当选中后，操作人员摁住删除按钮即可将该“错误的”识别焊缝删除。优选地，当需要添加新的焊缝时，操作人员用手持器40的末端点一下“遗漏的”焊缝的两端即可添加，当然也可以通过用手持器40的其末端划过“遗漏的”焊缝来添加。当然，本领域技术人员也可以选择其他手段来完成焊缝的删除和/或添加。

可选地，当操作人员删除了和/或添加了新的焊缝后，光束投射的情况会发生变化，然后操作人员又根据光束投射的新的情况判断新的识别焊缝是否与目标焊缝相匹配，直到操作人员发现识别焊缝与目标焊缝相匹配为止，之后操作人员便可将识别焊缝确认为焊缝轨迹。

可选地，参阅图1和图2，光投射装置20与视觉装置30均固定在焊接机器人10上，具体地，光投射装置20与视觉装置30可以固定在焊接机器人10的最后一个机械臂上，焊接机器人10的最后一个机械臂是指执行末端的那个机械臂，也即是最远离焊接机器人10机身的那个机械臂。

可选地，参阅图1和图2，识别焊缝与光投射装置20之间的位置信息包括：识别焊缝与光投射装置20之间的距离，以及识别焊缝相对于光投射装置20的方向。只要获得了识别焊缝的位置信息，就可以计算出识别焊缝与光投射装置20之间的位置信息，例如，当光投射装置20与视觉装置30固定在焊接机器人10上时，视觉装置30与识别焊缝之间的相对位置关系是已知的，因为识别焊缝的位置信息就是通过视觉装置30的拍摄获得的，而光投射装置20与视觉装置30之间的距离是固定且已知的，因此就可以计算出识别焊缝和光投射装置20之间的位置关系，此后，就可以根据这些信息控制光投射装置20将光束投射到识别焊缝处。

可选地，光投射装置20为投影仪或者二维振镜装置，投影仪可以为市面上任意一款投影仪，只要该投影仪可以将其内部光源发出的光束投射到指定位置即可，例如DLP投影仪；二维振镜装置可以包括市面上任意一款二维振镜，只要该装置可以将其内部光源发出的光束投射到指定位置即可。

可选地，光投射装置20也可以固定在支架上，该支架固定在地面上或者焊接的工作台面上，只要待焊接工件处于光投射装置20的光束投射范围内即可。为了达到较好的投射效果，保证识别焊缝全部被光束所投射到，光投射装置20可以包括多个投影仪或多个二维振镜装置。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种焊接机器人焊缝轨迹确认方法，应用于焊接机器人设备，其特征在于，所述焊接机器人设备包括带有视觉装置（30）的焊接机器人（10）和光投射装置（20），所述焊缝轨迹确认方法包括如下步骤：

所述焊接机器人（10）的所述视觉装置（30）识别并获取识别焊缝的位置信息，根据所述识别焊缝与所述光投射装置（20）之间的位置信息控制所述光投射装置（20）将光束投射到所述识别焊缝处；

操作人员根据所述光束投射的情况判断所述识别焊缝是否与目标焊缝相匹配，若是，则可确认所述识别焊缝为焊缝轨迹；

若不是，操作人员删除所述识别焊缝和/或添加新的焊缝；

其中，所述识别焊缝为：所述视觉装置（30）识别的待焊接工件上需要焊接的位置，所述目标焊缝为：待焊接工件上真实需要焊接的位置。

2.根据权利要求1所述的一种焊接机器人焊缝轨迹确认方法，其特征在于，所述光投射装置（20）为投影仪或者二维振镜装置。

3.根据权利要求1所述的一种焊接机器人焊缝轨迹确认方法，其特征在于，当操作人员发现只有所述目标焊缝处被所述光束全部投射到时，可判定所述识别焊缝与所述目标焊缝相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种焊接机器人焊缝轨迹确认方法，其特征在于，当操作人员发现所述光束投射的位置与所述目标焊缝位置不一致时，则其可以判定所述识别焊缝与所述目标焊缝不匹配，操作人员可以选中所述识别焊缝进行删除。

5.根据权利要求1所述的一种焊接机器人焊缝轨迹确认方法，其特征在于，当操作人员发现所述目标焊缝处并没有被所述光束投射到时，则其可以判定所述识别焊缝与所述目标焊缝不匹配，操作人员可以添加新的焊缝。