[发明专利]一种焊接机械手焊缝图像伺服示教装置及示教方法

权利要求书

1.一种焊接机械手焊缝图像伺服示教装置，其特征在于：包括示教工件定位台、焊接伺服系统和示教控制系统，焊接伺服系统和示教控制系统安装在示教工件定位台上方，示教控制系统与焊接伺服系统相连，用于控制焊接伺服系统；示教工件定位台由示教摄像头、原点定位传感器和具有两方向平面定标线平台组成；焊接伺服系统包括机械手伺服运动系统、焊接与示教装置，机械手伺服运动系统、焊接与示教装置相连；示教控制系统包括示教激光器；示教摄像头安装于机械手伺服运动系统的机械手前上端，原点定位传感器和待焊接工件放置于具有两方向平面定标线平台上；焊接与示教装置置于示教工件定位台工件上方，焊接与示教装置包括焊枪与送丝机构，焊枪固定在机械手伺服运动系统上，送丝机构与送丝机相连；示教控制系统中的示教激光器安装在焊枪前方位置。

2.一种焊接机械手焊缝图像伺服示教方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、开始将安装有示教摄像头和示教矫正用激光器的机械手先回到原点定位传感器设定的两方向机械原点，打开示教摄像头采集焊缝和焊接平台上两方向平面定标线，并将图像采集点视野内焊缝边界点作为下一步示教摄像头移动到达的图像采集点，再次采集焊缝信息，直到采集完所有焊缝信息；

S2、通过示教控制系统提取焊缝和定标线平面尺寸和位置信息，与两方向的固定定标线比较后，得出焊缝的绝对位置和平面尺寸信息，以数据表格的形式存储于数据库中；

S3、驱动机械手伺服运动系统从原点出发，按照数据表中存储的焊缝示教路径伺服运动，使示教控制系统中安装在焊枪前方位置的示教激光器照射于焊缝之上，并在沿焊缝行走示教的过程中摄取图像，将图像中的激光光点与焊缝之间的误差作为矫正示教路线的数据，存储于数据库中；

S4、将步骤S3中数据作为矫正步骤S2产生并存储于数据表格中的焊缝位置和平面尺寸信息依据，作为最后自动跟踪焊缝的坐标数值；

S5、将最后自动跟踪焊缝的坐标数值拟合为线段，根据线段的形状、宽度信息得到包括焊枪姿态和角度、电流、电压、速度焊接条件的焊接程序，完成智能示教的全过程。