[發明專利]一種基于視覺定位的機器人焊接系統及焊接方法

有效

• 申請號: 201610436333.8
• 申請日: 2016-06-17
• 公開（公告）號: CN105904126B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 溫中蒙;禹超;蘇杰;劉卓斌
• 申請（專利權）人: 爾智機器人（上海）有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B25J11/00;B25J19/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于視覺定位的機器人焊接方法，其特征在于，包括：

（1）提供待焊接卷狀物料和焊接系統；

所述焊接系統包括：

中央控制模塊，中央控制模塊可進行數據處理和指令發布；

圖像采集模塊，圖像采集模塊與中央控制模塊連接，圖像采集模塊將采集到的圖像信息發送至中央控制模塊以進行數據分析，圖像采集模塊接收并執行中央控制模塊的指令；

焊接模塊，焊接模塊與中央控制模塊連接，焊接模塊接收并執行中央控制模塊的指令；

（2）圖像采集模塊采集卷狀物料第一側面的圖像信息，并通過中央控制模塊確定卷狀物料的卷頭和卷尾坐標；具體包括：

圖像采集模塊采集卷狀物料第一側面圖像信息，并將該信息發送至中央控制模塊以確定卷狀物料的圓心坐標、外圈和內圈的邊界軌跡；

圖像采集模塊沿卷狀物料內圈邊界軌跡運動并采集圖像信息，將該圖像信息發送至中央控制模塊以修正內圈的邊界軌跡，并確定卷頭的坐標；

圖像采集模塊沿卷狀物料外圈邊界軌跡運動并采集圖像信息，將該圖像信息發送至中央控制模塊以修正外圈的邊界軌跡，并確定卷尾的坐標；

（3）焊接模塊對第一側面的卷頭和卷尾進行焊接。

2.根據權利要求1所述的基于視覺定位的機器人焊接方法，其特征在于，所述焊接系統還包括物料傳輸模塊，物料傳輸模塊與所述中央控制模塊連接，物料傳輸模塊接收并執行中央控制模塊的指令，并將物料傳輸模塊的位置信息發送至中央控制系統；步驟1與步驟2之間還包括：

將卷狀物料置于物料傳輸模塊上，物料傳輸模塊帶動卷狀物料移動至第一位置，并將該第一位置坐標發送至中央控制模塊。

3.根據權利要求2所述的基于視覺定位的機器人焊接方法，其特征在于，步驟3之后還包括：

物料傳輸模塊帶動卷狀物料移動至第二位置，第二位置不同于第一位置，并將第二位置發送至中央控制模塊；

重復步驟1-3以焊接卷狀物料第二側面的卷頭和卷尾。

4.根據權利要求1所述的基于視覺定位的機器人焊接方法，其特征在于，確定卷狀物料的圓心坐標、外圈和內圈的邊界軌跡的步驟包括：

圖像采集模塊在平行于卷狀物料第一側面的平面內沿直線運動，并采集外圈上的兩個點以及內圈上的至少一個點；

圖像采集模塊在平行于卷狀物料第一側面的平面內沿直線運動，并采集外圈上的另外至少一個點；

中央控制模塊通過外圈上的三個點的坐標進行理論計算，得到圓心坐標和外圈邊界軌跡；

中央控制模塊通過內圈上的一個點的坐標和圓心坐標進行理論計算，得到內圈邊界軌跡。

5.根據權利要求1所述的基于視覺定位的機器人焊接方法，其特征在于，在步驟2和步驟3之間還包括：

計算卷頭對稱焊點坐標：中央控制模塊計算經過卷狀物料的圓心和卷頭的直線，并計算除卷頭外的，該直線與內圈和外圈的交點坐標，該交點為卷頭對稱焊點，該交點坐標為卷頭對稱焊點坐標；

計算卷尾對稱焊點坐標：中央控制模塊計算經過卷狀物料的圓心與卷尾的直線，并計算除卷尾外的，該直線與內圈和外圈的交點坐標，該交點為卷尾對稱焊點，該交點坐標為卷尾對稱焊點坐標。

6.根據權利要求5所述的基于視覺定位的機器人焊接方法，其特征在于，步驟3還包括對卷頭對稱焊點和卷尾對稱焊點進行焊接。

7.根據權利要求5所述的基于視覺定位的機器人焊接方法，其特征在于，在計算卷頭對稱焊點坐標和卷尾對稱焊點坐標之前還包括：

圖像采集模塊對卷頭和卷尾進行圖像采集，以修正卷頭和卷尾的坐標。

8.根據權利要求5所述的基于視覺定位的機器人焊接方法，其特征在于，在計算卷頭對稱焊點坐標和卷尾對稱焊點坐標之后還包括：

圖像采集模塊對卷頭對稱焊點和卷尾對稱焊點進行圖像采集，以修正其坐標。

9.根據權利要求2所述的基于視覺定位的機器人焊接方法，其特征在于，步驟3之后還包括：

物料傳輸模塊將卷狀物料移送至焊接工作完成區。