[发明专利]基于机器视觉的焊接机器人

说明书

本发明提供了一种基于机器视觉的焊接机器人，包括：焊接单元，用于进行焊接作业；基于机器视觉的监测单元，用于对焊接质量进行监测；机器人监控服务器，用于根据监测结果对焊接单元进行反馈，使所述焊接单元调整焊接作业。本方法提高了通过图像识别机器人焊接质量的准确度和可靠性。

技术领域

本发明属于机器人车间监控技术领域，特别是涉及一种基于机器视觉的焊接机器人。

背景技术

机器人已经被普遍地应用到生产线，包括组装、焊接、涂胶等场合都常见机器人执行操作的身影。例如，人们对于汽车等机械加工制品的性能和外观的要求也越来越高。汽车涂装效果是汽车外观给人最直接的印象。汽车涂装工艺是汽车制造四大工艺(冲压、焊装、涂装、总装)之一，其质量直接影响消费者对于汽车品牌的第一印象。由于汽车涂装质量受到多种因素的影响，如：涂料本身、涂装环境以及各个工艺参数设定等，使得汽车涂装成为一项高精度、高难度的工作，因此汽车车身喷漆烘干后仍然需要进行瑕疵检测。但由于汽车表面的高反光特性，使得瑕疵检测异常困难。

目前，我国机器人加工车间中的涂装瑕疵检测环节均由人工完成，通过打油石，光照等方法，从不同角度结合观察和触摸等方式对微小瑕疵进行检测。在生产线上，完成涂装烘干后，一般由多名工人对瑕疵进行检测，为后续修复环节提供依据。这项工作不仅需要检测人员具有丰富的工作经验，并且要求检测工人始终保持高强度的注意力，对于流水线连续工作的工人，很容易产生视觉疲劳，从而易导致检测效率和检测准确率下降，不可避免地会出现误检漏检的现象。另一方面，随着世界经济的区域调整和中国经济的产业转型，人工成本也越来越高，采用人工检测的方法也无法适应目前高速、精准、自动化的生产要求。因此，如何提高瑕疵检测的自动化水平，降低生产成本是我国汽车产业也是世界机器人加工业面临的迫切问题。此外，通过视频检测瑕疵是本领域常用的技术手段，但车间难免由于传输带运动、机械加工操作等造成视频采集过程中存在对摄像设备的震动，影响利用其图像进行瑕疵检测的质量。

经检索，申请号为CN201510317542.6的中国发明专利申请公开了一种机器人焊接系统的焊接质量检测方法，其包括：第一获取步骤：获取工件的标识信息；第二获取步骤，获取焊接所述工件时的焊接电流信息、焊接电压信息和焊接速度信息；以及第一比较判断步骤，将所获取的焊接电流信息、焊接电压信息、焊接速度信息分别与预定的对应所述工件的标识信息的焊接电流区间、焊接电压区间、焊接速度区间进行比较，以判断所述工件的焊接是否存在焊接质量问题。但是，这种方式的电流、电压信息和速度信息由于机器人的动作，通常难以获得稳定和准确的检测。

发明内容

为了提高机器人焊接质量监控准确度，本发明提供了一种基于机器视觉的焊接机器人，包括：

焊接单元，用于进行焊接作业；

基于机器视觉的监测单元，用于对焊接质量进行监测；

机器人监控服务器，用于根据监测结果对焊接单元进行反馈，使所述焊接单元调整焊接作业。

进一步地，所述基于机器视觉的监测单元包括：

检测数据获取单元，用于通过三个视频采集设备获得对工业焊接机器人焊接作业中的焊接对象的检测数据；

稳定化单元，用于对检测数据进行稳定化；

识别单元，用于对经过稳定化的数据进行焊接质量识别。

进一步地，所述视频采集设备的拍摄角度彼此不同。

进一步地，所述视频采集设备的焦距能够进行自动调整，且各自的调整范围彼此不同。

进一步地，所述检测数据是由多个图像组成的帧数据集合。

进一步地，所述检测数据获取单元包括：

第一视频采集设备，用于采集第一检测数据并记录其第一采集方向信息；