CN214558509U - 基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，包括一控制器、以及与所述控制器连接的一滑橇、多个焊接机器人、多个焊枪和多个视觉传感器；所述滑橇用于输送一白车身至一预设焊接位置；所述焊接机器人对称设置于所述预设焊接位置的两侧，同侧的所述焊接机器人沿所述滑橇的运动方向沿一直线设置；所述焊枪安装于所述焊接机器人的末端。本实用新型的一种基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，利用多个焊接机器人配合视觉传感器获取工件位置偏差，可引导多个焊接机器人同步作业，还能兼容多种车型，通用性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动化焊接领域，尤其涉及一种基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统。
背景技术
随着柔性化生产的需求，焊装车间白车身补焊线正面临越来越多的车型共线生产状况，车身定位技术的好坏直接影响到焊接位置的准确性，在自动化焊接生产线起到尤为关键的作用，目前主流的车身定位方式有：方式一：依赖高精度夹具，保障升降辊床落位精度，进而采用理论位置进行车身定位；方式二：直接使用高速辊床与精度雪橇/台车配合，采用理论位置进行车身定位；其中，方式一通过销-孔配合实现高精度的定位。其优点在于车身定位精度较高且稳定，缺点是工位价格昂贵，升降过程中占用节拍时间长，车型柔性较差；方式二的定位不需要底部定位夹具，而是通过编码尺实现较高的雪橇/台车到位精度，其优点在于工位投资成本低且占用节拍时间短，缺点为：雪橇/台车加工一致性要求较高且后期的精度检测及维护困难；需要独立的传输线，在旧线改造时难度较大；车型柔性较差。
综合上述两种车身定位方式可以发现，传统的机械式车身定位的缺点主要在于柔性差，当差异较大的新车型需要导入到旧的生产线上时，无法经济高效地解决多车型共线焊接生产的问题。除此之外，白车身落位及夹具加紧、以及焊接完成后夹具打开、白车身升起的时间大约占用8s生产节拍，这使得主线每个工位的非工艺时间增加8秒，进而降低了机器人利用率。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，利用对称设置的多个焊接机器人配合视觉传感器，为同步采集白车身上固有的特征孔图像、记录该位置坐标，通过对比标准坐标数据，计算工件位置偏差，进而对当前车身进行准确定位，引导多个焊接机器人同步作业，完成自动化焊接提供了硬件基础；同时本系统采用RFID阅读器，可有效感知各型号白车身，兼容多种车型，通用性好。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，包括一控制器、以及与所述控制器连接的一滑橇、多个焊接机器人、多个焊枪和多个视觉传感器；所述滑橇用于输送一白车身至一预设焊接位置；所述焊接机器人对称设置于所述预设焊接位置的两侧，同侧的所述焊接机器人沿所述滑橇的运动方向沿一直线设置；所述焊枪安装于所述焊接机器人的末端。
优选地，所述视觉传感器固定于所述预设焊接位置的地面上。
优选地，所述白车身的底部形成4～8个特征孔，每一所述视觉传感器的视场范围内包括1～2个所述特征孔。
优选地，所述视觉传感器安装于所述焊接机器人的末端。
优选地，所述白车身形成4～8个特征孔，所述特征孔分布于所述白车身的前立柱和后立柱上；每一所述视觉传感器的视场范围内包括1～2个所述特征孔。
优选地，还包括多个温度补偿装置，所述温度补偿装置邻近所述焊接机器人并一一对应地设置；所述温度补偿装置包括依次连接的一基座、一基准杆和一基准球；所述基准杆采用碳纤维杆。
优选地，还包括一RFID阅读器，所述RFID阅读器设置于所述预设焊接位置。
优选地，所述白车身安装有与所述RFID阅读器匹配的电子标签。
优选地，所述特征孔采用RPS孔。
优选地，还包括至少一光源，所述光源分布于所述预设焊接位置外围。
本实用新型由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
本实用新型利用多个视觉传感器可同步采集白车身上固有的特征孔图像、为通过对比标准坐标数据，计算工件位置偏差，对当前车身进行准确定位，再引导多个焊接机器人同步作业，完成自动化焊接提供了硬件基础；与传统机械式车身定位相比，本实用新型的视觉定位方案无需复杂的定位结构，无机械磨损问题，对滑橇的精度要求低，滑橇仅需要粗定位即可，降低了硬件成本；多传感器同步采图、计算位置偏差，时间在2秒左右，节拍短；同时本系统采用射频识别技术(RFID阅读器)，有效感知各型号白车身，能够兼容多种车型，通用性好。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统的结构示意图；
图2为本实用新型实施例二的基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统连接于金属气管切开套管连接结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图图1和图2，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本实用新型的功能、特点。
请参阅图1，本实用新型实施例一的一种基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，包括一控制器、以及与控制器连接的一滑橇1、四个焊接机器人2、四个焊枪21和多个视觉传感器22；滑橇1用于输送一白车身3至一预设焊接位置；焊接机器人2对称设置于预设焊接位置的两侧，同侧的焊接机器人2沿滑橇1的运动方向沿一直线设置；
焊枪21安装于焊接机器人2的末端，用于分别焊接白车身3前端、后端对应区域。
本实施例中，视觉传感器22设有4～6个固定于预设焊接位置的地面上，用于分区域采集白车身3底部上特征孔的图像，控制器根据特征孔图像得出白车身3当前位置与预设位置的偏差；各个焊接机器人2根据所述位置的偏差调整焊接轨迹，带动焊枪21对白车身3进行焊接；
白车身3的底部形成4～8个特征孔，每一视觉传感器22的视场范围内包括1～2个特征孔。本实施例中，特征孔采用RPS孔。
本实施例中，为了便于照明，还包括至少一光源，光源分布于预设焊接位置外围。
本实施例中，还包括一RFID阅读器4，RFID阅读器4设置于预设焊接位置。白车身3安装有与RFID阅读器4匹配的电子标签。RFID阅读器4受控于控制器，其用于读取白车身3上的电子标签，识别白车身3型号，经控制器分析当前待焊接白车身3是否为预设型号白车身3。若型号不匹配，控制器触发报警器，提示工作人员。
请参阅图2，本实用新型实施例二的一种基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，包括一控制器、以及与控制器连接的一滑橇1、多个焊接机器人2、多个焊枪21和多个视觉传感器22；滑橇1用于输送一白车身3至一预设焊接位置；焊接机器人2对称设置于预设焊接位置的两侧，同侧的焊接机器人2沿滑橇1的运动方向沿一直线设置；焊枪21和视觉传感器22安装于焊接机器人2的末端。
本实施例中，还包括一RFID阅读器4，RFID阅读器4设置于预设焊接位置。白车身3安装有与RFID阅读器4匹配的电子标签。
白车身3形成4～8个特征孔，特征孔分布于白车身3的前立柱和后立柱上；每一视觉传感器22的视场范围内包括1～2个特征孔。特征孔采用RPS孔。
RFID阅读器4用于读取白车身3上的电子标签，并传输给控制器，控制器基于接收到的信号判定白车身3型号，并将与之匹配的运动路径反馈给焊接机器人2；
焊接机器人2按照从控制器获取的运动路径运动，同时视觉传感器22采集白车身3两侧的特征孔图像，根据孔坐标，获取当前白车身3实测位置与标准位置之间的偏差；各个焊接机器人2根据偏差调整焊接轨迹，带动焊枪21对白车身3进行焊接。
本实施例中，为了便于照明，还包括至少一光源，光源分布于预设焊接位置外围。
本实施例中，为了降低机器人长时间作业造成的定位精度损失，还包括多个温度补偿装置5，温度补偿装置5邻近焊接机器人2并一一对应地设置；温度补偿装置5包括依次连接的一基座51、一基准杆52和一基准球53；基准杆52采用碳纤维杆。基座51与焊接机器人2固定安装在同一地基上且高度与焊接机器人2的底座一致。
以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，其特征在于，包括一控制器、以及与所述控制器连接的一滑橇、多个焊接机器人、多个焊枪和多个视觉传感器；所述滑橇用于输送一白车身至一预设焊接位置；所述焊接机器人对称设置于所述预设焊接位置的两侧，同侧的所述焊接机器人沿所述滑橇的运动方向沿一直线设置；所述焊枪安装于所述焊接机器人的末端。
2.根据权利要求1所述的基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，其特征在于，所述视觉传感器固定于所述预设焊接位置的地面上。
3.根据权利要求2所述的基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，其特征在于，所述白车身的底部形成4～8个特征孔，每一所述视觉传感器的视场范围内包括1～2个所述特征孔。
4.根据权利要求1所述的基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，其特征在于，所述视觉传感器安装于所述焊接机器人的末端。
5.根据权利要求4所述的基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，其特征在于，所述白车身形成4～8个特征孔，所述特征孔分布于所述白车身的前立柱和后立柱上；每一所述视觉传感器的视场范围内包括1～2个所述特征孔。
6.根据权利要求4所述的基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，其特征在于，还包括多个温度补偿装置，所述温度补偿装置邻近所述焊接机器人并一一对应地设置；所述温度补偿装置包括依次连接的一基座、一基准杆和一基准球；所述基准杆采用碳纤维杆。
7.根据权利要求2或4所述的基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，其特征在于，还包括一RFID阅读器，所述RFID阅读器设置于所述预设焊接位置。
8.根据权利要求7所述的基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，其特征在于，所述白车身安装有与所述RFID阅读器匹配的电子标签。
9.根据权利要求3或5所述的基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，其特征在于，所述特征孔采用RPS孔。
10.根据权利要求1～6任一项所述的基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统，其特征在于，还包括至少一光源，所述光源分布于所述预设焊接位置外围。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202120540375.2U CN214558509U (zh) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | 基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统 |
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| CN202120540375.2U CN214558509U (zh) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | 基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统 |
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ID=78320000
Family Applications (1)
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| CN202120540375.2U Active CN214558509U (zh) | 2021-03-16 | 2021-03-16 | 基于视觉定位引导的汽车白车身焊接系统 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114408063A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-29 | 上海智能制造功能平台有限公司 | 一种汽车车门密封条自动滚压系统及控制方法 |
| CN114619193A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-06-14 | 河北工业大学 | 一种基于结构光三维成像的汽车白车身定位设备 |
| CN117381773A (zh) * | 2023-10-14 | 2024-01-12 | 广州市西克传感器有限公司 | 一种基于视觉的白车身定位系统 |
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