[发明专利]一种视觉系统在工件上下料及焊缝自适应定位的焊接系统

说明书

本发明提供一种视觉系统在工件上下料及焊缝自适应定位的焊接系统，涉及机器人与视觉技术领域。该视觉系统在工件上下料及焊缝自适应定位的焊接系统，包括PLC控制器、相机镜头A、相机镜头B、机器人控制柜A、机器人控制柜B、上料机械手、下料机械手、焊机控制柜、焊枪、焊接平台和传送带，所述PLC控制器、相机镜头A、相机镜头B、机器人控制柜A、机器人控制柜B通过工业总线电性连接，所述焊机控制柜与焊枪通过枪缆电性连接。通过视觉系统的使用节约了人力成本，改善了生产安全的问题，为客户创造良好的生产效益，可以实现自动检测，减少工人劳动强度，提高自动化程度，提高工作效率，减少人为操作出现的不稳定及不确定性，维持产品品质稳定性。

技术领域

本发明涉及机器人与视觉技术领域，具体为一种视觉系统在工件上下料及焊缝自适应定位的焊接系统。

背景技术

工业机器人在工业生产中的大量运用，提高了产业效率，节约了资源，其中工件的上下料，是机器人应用中重要的一项，机器人视觉上下料的工作原理是，通过工业智能相机，识别被抓取物料的外形轮廓或关键特征点，能够精确测量传送带上工件的形心、位姿角度，并把测量信息实时发送到机械臂，使其抓取工件准确放置到焊接平台上，同时将焊接平台上已焊接完成的工件，放置到工件装料平台。

工件放置平台后，由于周边环境等变化，可能会出现工件有细微变动的情况，对于要求焊接质量高的场合，人工视觉无法及时发现变动，此时用机器视觉代替人工视觉，可以实时检测工件放置后的姿态，修改机器人焊接轨迹，提高焊接品质，但现阶段多采用手动示教或者离线编程的方式来实现，如果夹具或者工件发生变动，则会出现抓取异常或抓取失败的情况，会很大程度上限制机器人在工件抓取上的灵活性及工作效率。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种视觉系统在工件上下料及焊缝自适应定位的焊接系统，解决了现阶段多采用手动示教或者离线编程的方式来实现，如果夹具或者工件发生变动，则会出现抓取异常或抓取失败的情况，会很大程度上限制机器人在工件抓取上的灵活性及工作效率的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种视觉系统在工件上下料及焊缝自适应定位的焊接系统，包括PLC控制器、相机镜头A、相机镜头B、机器人控制柜A、机器人控制柜B、上料机械手、下料机械手、焊机控制柜、焊枪、焊接平台和传送带，所述PLC控制器、相机镜头A、相机镜头B、机器人控制柜A、机器人控制柜B通过工业总线电性连接、所述机器人控制柜A与上料机械手、机器人控制柜B与下料机械手电性连接，所述焊机控制柜与焊枪通过枪缆电性连接。

优选的，所述传送带包括传感器、抓取平台和装料平台，所述传感器安装于传送带外壁的一侧，抓取平台和装料平台分别位于传送带的两端。

优选的，所述相机镜头A和相机镜头B分别用来监测传送带上的抓取平台和焊接平台上的工件位置信息。

优选的，所述系统包括以下焊接步骤：

S1.传送带上的传感器、抓取平台以及装料平台分别用来检测工件在传送带上的位置信号，传送带停止动作后，抓取平台等待上料机械手对其顶部的工件进行抓取，焊接完成后，下料机械手从焊接平台抓取工件放置到装料平台上进行下料安装；

S2.相机镜头A与相机镜头B对工件位置信息进行监测，传送带运动到相机镜头A下方后，传感器检测到信号，传送带停止动作，相机镜头A启动拍照，通过内部编程好的算法，计算待抓取工件的坐标信息数据，计算完成后，将位置数据发送到PLC控制器，当焊接平台上的传感器检测到工件已正常放置，焊接平台上方的相机镜头B，启动工作，根据焊缝轨迹拍照计算工件X轴、Y轴及Z轴旋转位置信息，信息反馈给PLC控制柜；