[发明专利]一种船厂部件加工用焊接机器人焊缝定位方法

说明书

本发明涉及焊接机器人技术领域，具体为一种船厂部件加工用焊接机器人焊缝定位方法，包括以下操作步骤：十字光标视觉定位系统对工件进行定位，通过移动带十字光标的摄像头，并通过伺服电机上的编码器的读值，使十字光标显示的位置与编码器位置匹配，并显示于控制软件界面视频显示图框中；通过计算机视觉的应用，采用图形测量系统进行一定范围内非接触式的距离测量，在焊接数据库输入零件名称以及板厚信息，从焊接数据库获得焊接的参数，从而为机器人焊接提供条件，同时编码器的读值导入到数据库中，从而调用程序自动焊接，采用接触式寻位和电弧跟踪方式在焊接过程中自动修正焊接路径，实现焊缝的实时跟踪，并可根据不同的使用工况设计和优化。

技术领域

本发明涉及焊接机器人技术领域，具体为一种船厂部件加工用焊接机器人焊缝定位方法。

背景技术

在船厂部件装焊生产线机器人焊接的应用中，既需要在焊接前对目标工件位置进行定位、对工件的焊缝位置进行定位以消除理论位置与实际位置之间的偏差，也需要在焊接时对焊缝进行跟踪以实时消除焊缝与机器人焊接轨迹之间的偏差。

目前有2种定位模式：一种是采用视觉系的测量装置对现场的目标工件进行全面扫描，将现场工件的状态与图纸状态进行匹配，这种模式可以直接采集零部件的形状、颜色以及位置状态，然后通过复杂的算法，识别出零部件身份、位置及其他信息，但是目前在船厂未有成熟的专业算法，需要较大的成本进行定制开发。该模式在国内处于算法研究中，尚未达到应用的成熟程度，因此缺少实际应用的条件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船厂部件加工用焊接机器人焊缝定位方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种船厂部件加工用焊接机器人焊缝定位方法，包括以下操作步骤：

S1：十字光标视觉定位系统对工件进行定位，通过移动带十字光标的摄像头，并通过伺服电机上的编码器的读值，使十字光标显示的位置与编码器位置匹配，并显示于控制软件界面视频显示图框中；同时编码器的读值导入到SQL数据库中，焊接程序调用数据库执行焊接命令。

S2：通过计算机视觉的应用，采用图形测量系统进行一定范围内非接触式的距离测量，所述图形测量系统包括图像采集模块和距离测量模块，其中：

图像采集模块负责采集特征点，提供无畸变的高清图像信息，

距离测量模块负责对采集的图像进行快速的处理并计算出特征点相对于原位置点的偏移量；

S3：偏移量数据传递给门架系统，门架按计算的偏移值行走，达到精确定位；在焊接数据库输入零件名称以及板厚信息，从焊接数据库获得焊接的参数，从而为机器人焊接提供条件，从而调用程序自动焊接；

S4：对于不在数据库内的产品，通过人工操作检测焊缝起始和终点位置，实现定位工件和焊缝位置；

S5：采用接触式寻位和电弧跟踪方式在焊接过程中自动修正焊接路径，实现焊缝的实时跟踪，并可根据不同的使用工况设计和优化，以达到最优跟踪效果。

优选的，所述十字光标视觉定位系统通过人工操作门架，利用带存储和测量功能的VGA接口工业相机，直接与电脑显示器或投影仪相连实现高清图像预览、测量、拍照功能，具有高帧率、高画质、智能化特征，U盘存储功能。

优选的，所述十字光标视觉定位系统的摄像头内设置12组十字线，每组十字线可任意调整位置，可任意隐藏或显示；实现精确的测量功能，能支持线、圆、角度、矩形等多种测量。

优选的，所述十字光标视觉定位系统采用宽动态图像显示，适应于检查金属或锡点等强反射或强对比物体。

优选的，所述图像采集系统需要安装在焊接门架上，确保图像与门架的同步位移。