[发明专利]一种应用于金属结构的智能焊接系统

摘要

本发明公开了一种应用于金属结构的智能焊接系统，该系统包括智能焊接机器人、相机、激光器和智能焊接控制系统，所述相机和激光器安装于所述智能焊接机器人上，所述智能焊接控制系统用于对所述智能焊接机器人、相机和激光器进行控制。本申请的智能焊接系统是一种基于三维模型数据驱动轨迹自动规划和视觉扫描纠偏、循环反馈，实现无人工示教的自动离线编程和控制机器人实时运行的综合性金属件焊接系统，焊接精度高，适用范围广，不仅能够运用于一般标准件的批量焊接工作，同时也能够很好适应于不同焊接场景下非标金属构件的自动焊接任务，因此，本申请为一些工作场景下非标构件的自动焊接工作提供了实现的可能。

主权项

1.一种应用于金属结构的智能焊接系统，其特征在于，包括：智能焊接机器人、相机、激光器和智能焊接控制系统，所述相机和激光器安装于所述智能焊接机器人上，所述智能焊接控制系统用于对所述智能焊接机器人、相机和激光器进行控制，所述智能焊接控制系统包括：焊接工艺模块，用于创建和存储焊接工艺包；建模模块，用于创建待焊接构件的构件模型和焊缝模型；机器人焊接仿真模块，用于基于机器人运动学原理动画模拟出与实际焊接场景相符的等效焊接场景；路径自动规划模块，包括扫描路径规划单元和焊接路径规划单元，其中，所述扫描路径规划单元用于根据所述构件模型和焊缝模型获得焊缝位置参数，并在所述智能焊接机器人可执行范围内驱动所述激光器按照所述焊缝位置参数进行粗略扫描，并将扫描结果进行分析处理，拟合成实际的真实焊缝位置参数，基于所述真实焊缝位置参数对所述焊缝位置参数进行修正；所述焊接路径规划单元用于根据修正后的焊缝位置参数重新按照所述智能焊接机器人焊接的走向、姿态和焊接工艺信息自动匹配对应的所述焊接工艺包，形成可实际执行焊接的路径规划；焊接程序自动编写模块，用于根据与所述智能焊接机器人相匹配的数据格式和接口参数自动根据所述扫描路径规划和焊接路径规划的结果计算出焊接程序；视觉识别定位模块，用于对所述待焊接构件进行定位，获取所述待焊接构件的坐标参数和焊缝的坐标参数；激光扫描分析模块，用于实时捕捉目标点的激光帧图像，分析出焊缝坡口断面上特征点信息，自动提取坐标值反馈给系统进行线性拟合，生成实际焊缝的真实坐标值。