CN205129209U - 一种基于机器人焊接的自动寻迹焊接系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于机器人焊接的自动寻迹焊接系统，包括对待检测焊缝进行焊接的机器人控制系统，该机器人控制系统通过一计算机输入控制信号，机器人控制系统的信号输出端接一机器人执行机构，计算机的信号输入端接有视频采集卡，所述计算机的信号输入输出端接有一图像识别模块，视频采集卡的视频信号输入端接有两台CCD摄像机，CCD摄像机的信号输出端还设置有一台监视器，两台CCD摄像机的信号输入端均接有一反射器，反射器的信号输入端接一图像增强器。本实用新型和人工示教比较自动寻迹不用复杂而且技术要求很高的示教过程，能应用于单件小批生产，解决了当前全世界范围内的机器人不能用于单件小批生产的难题，具有跨时代意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于机器人焊接的自动寻迹焊接系统。
背景技术
现阶段车间所采用的工业焊接机器人的还停留在人工示教再现的水平。焊接机器人的焊接质量很大程度上依赖于人工的示教水平和稳定的焊接条件，即要求工件的尺寸统一、工装夹具装夹位置保持不变。但在现实的焊接过程中，焊接的工件因加工误差，尺寸不一，在焊接过程中亦会受热形变、夹具的装配误差等很多因素的影响，导致焊接失败，或者出现焊缝偏移等需要后期人工补焊。这其中最大的原因在于，焊接机器人本身只具有被动的执行能力而没有感知周围环境的能力，不能对周围环境做出预判，从而无法主动的进行判断和修正。
目前，大部分焊接机器人需要人工示教，只有极少数焊机机器人可能实现焊接轨迹跟踪，而几乎没有自动寻迹的焊接机器人，自动寻迹焊接技术有在线和离线两种方式，其区别在于实时寻迹技术在焊接过程中始终工作，实时识别、确定焊缝的位置，及时修正焊接过程中出现的误差，定位精度高。离线寻迹技术仅在焊接开始前对焊缝进行识别，对于焊接过程中出现的误差无法实时纠正。在线方式由于涉及到实时的运算，要求寻迹模块的运算能力很高，能够解决包括工件热形变和轻微位移导致的焊缝位置变化问题，精确引导焊枪自动焊接。因此，在线寻迹焊接技术是目前适应性最强以及最有效的解决方案。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通过视觉探测空间点三维坐标的方式自动寻找焊接轨迹来代替机器人示教系统的人工示教，无需编程，广泛适用于单件，小批量焊接工艺，节省技术工人开支的同时缩小施工周期，保证焊接质量的基于机器人焊接的自动寻迹焊接系统。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种基于机器人焊接的自动寻迹焊接系统，包括对待检测焊缝进行焊接的机器人控制系统，该机器人控制系统通过一计算机输入控制信号，机器人控制系统的信号输出端接一机器人执行机构，计算机的信号输入端接有视频采集卡，所述计算机的信号输入输出端接有一图像识别模块，视频采集卡的视频信号输入端接有两台CCD摄像机，CCD摄像机的信号输出端还设置有一台监视器，两台CCD摄像机的信号输入端均接有一反射器，反射器的信号输入端接一图像增强器。
作为优选的技术方案，所述机器人控制系统的信号输入输出端接一设置于计算机内的控制模块，该控制模块的信号输入输出端接一视觉测距模块，视觉测距模块的信号输入输出端接一接口模块，CCD相机的信号输出端接该接口模块的信号输入端。
作为优选的技术方案，所述待检测的焊缝及图像增强器的上端安装有一台冷光环形灯。
作为优选的技术方案，所述待检测的焊缝及机器人执行机构的输入输出端设置有一焊接反馈电路。
本实用新型的有益效果是：本实用新型和人工示教比较自动寻迹不用复杂而且技术要求很高的示教过程，能应用于单件小批生产，解决了当前全世界范围内的机器人不能用于单件小批生产的难题，具有跨时代意义。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的整体系统方框图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示，本实用新型的一种基于机器人焊接的自动寻迹焊接系统，包括对待检测焊缝进行焊接的机器人控制系统，该机器人控制系统通过一计算机输入控制信号，机器人控制系统的信号输出端接一机器人执行机构，计算机的信号输入端接有视频采集卡，所述计算机的信号输入输出端接有一图像识别模块，视频采集卡的视频信号输入端接有两台CCD摄像机，CCD摄像机的信号输出端还设置有一台监视器，两台CCD摄像机的信号输入端均接有一反射器，反射器的信号输入端接一图像增强器。
机器人控制系统的信号输入输出端接一设置于计算机内的控制模块，该控制模块的信号输入输出端接一视觉测距模块，视觉测距模块的信号输入输出端接一接口模块，CCD相机的信号输出端接该接口模块的信号输入端。
其中，待检测的焊缝及图像增强器的上端安装有一台冷光环形灯，增加拍摄效果，为待检测的焊缝进行照射。
其中，待检测的焊缝及机器人执行机构的输入输出端设置有一焊接反馈电路，实现机器人执行机构与待检测的焊缝之间的信息回馈。
图像识别模块的工作步骤：将视频图像经高斯滤波后灰度拉伸，图像增强器增强图像效果，再进行图像分割，对其边缘进行检测，最后对焊缝进行识别。
工作原理：视觉测距模块读取两台工业相机发过来的照片，按匹配度找出所需指定点的两个对应点，按两台相机的安装尺寸和计算指定点的三维坐标，并把指定点的三维坐标传给控制模块，控制模块不断地与机器人控制系统交互，指挥机器人按所需轨迹执行焊接指令，这样，就能自动寻迹代替人工示教，经过测试视觉测距软件的测距精度达到0.1mm,完全符合焊接精度要求。
本实用新型的有益效果是：本实用新型和人工示教比较自动寻迹不用复杂而且技术要求很高的示教过程，能应用于单件小批生产，解决了当前全世界范围内的机器人不能用于单件小批生产的难题，具有跨时代意义。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种基于机器人焊接的自动寻迹焊接系统，其特征在于：包括对待检测焊缝进行焊接的机器人控制系统，该机器人控制系统通过一计算机输入控制信号，机器人控制系统的信号输出端接一机器人执行机构，计算机的信号输入端接有视频采集卡，所述计算机的信号输入输出端接有一图像识别模块，视频采集卡的视频信号输入端接有两台CCD摄像机，CCD摄像机的信号输出端还设置有一台监视器，两台CCD摄像机的信号输入端均接有一反射器，反射器的信号输入端接一图像增强器。
2.根据权利要求1所述的基于机器人焊接的自动寻迹焊接系统，其特征在于：所述机器人控制系统的信号输入输出端接一设置于计算机内的控制模块，该控制模块的信号输入输出端接一视觉测距模块，视觉测距模块的信号输入输出端接一接口模块，CCD相机的信号输出端接该接口模块的信号输入端。
3.根据权利要求1所述的基于机器人焊接的自动寻迹焊接系统，其特征在于：所述待检测的焊缝及图像增强器的上端安装有一台冷光环形灯。
4.根据权利要求1所述的基于机器人焊接的自动寻迹焊接系统，其特征在于：所述待检测的焊缝及机器人执行机构的输入输出端设置有一焊接反馈电路。
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|---|---|---|---|---|
| CN111230869A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-05 | 北京卫星制造厂有限公司 | 一种复杂空间曲线焊缝运动轨迹和焊接工艺协同规划方法 |
| CN116833650A (zh) * | 2023-08-08 | 2023-10-03 | 南京创丰精密钣金制造有限公司 | 一种具有路径寻迹功能的汽车门体焊接装置 |
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