[發明專利]一種基于激光傳感器的焊接機器人蓋面焊在線跟蹤方法

有效

• 申請號: 201710533402.1
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107186319B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 王炬成;顧曉波;高霆
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學;江蘇科技大學海洋裝備研究院;江蘇現代造船技術有限公司
• 主分類號: B23K9/127
• 分類號: B23K9/127
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

1.一種基于激光傳感器的焊接機器人蓋面焊在線跟蹤方法，其特征在于：所述在線跟蹤方法包括如下步驟：

（1）在機器人上安裝焊槍和激光傳感器，待安裝完成后啟動激光傳感器，投射激光掃描光束，調試激光傳感器的激光掃描光束中點到焊縫附近，并確保激光掃描光束沿焊接路徑超前于焊槍末端一定距離，使焊縫在焊接前已被激光傳感器預掃描；

（2）校準機器人，即機器人各軸零點校準，如果未校準或校準精度差，則會影響到機器人的運行精度和焊縫跟蹤精度；

（3）調整焊槍姿態，按照機器人的標準程序標定焊槍的TCP，即焊槍安裝的工具點，生成一個以工具參照點為原點的空間坐標系；

（4）把焊槍調整到垂直于工件同時激光條紋與工件焊縫垂直的姿態，測量激光傳感器相對于焊槍的角度，以及投射到工件上的激光條紋與焊槍末端的水平距離；

（5）選定工件的坡口類型，選擇焊道類型為蓋面焊，并通過控制系統進行參數設置；

（6）開啟激光傳感器，控制系統的圖像采集單元接收工件坡口包含結構光的原始圖像；對所述原始圖像進行處理， 通過激光控制系統識別激光條紋投射到焊接工件上的特征點，提取有效特征點并計算其在圖像中的位置；其中，所述的激光條紋上的有效特征點包括坡口頂點以及蓋面焊前道焊層與坡口的交點；

（7）根據激光傳感器與焊槍的相對位置，通過坐標轉換，分別獲得激光條紋上的有效特征點的X坐標值、Y坐標值、Z坐標值，計算出坡口兩側頂點之間中點的X、Y坐標值為x12 、y12，計算出蓋面焊前道焊層與坡口交點之間中點的Z坐標值為z12，則激光傳感器得出的焊接路徑點三維坐標為(x12,y12,z12)，根據激光傳感器計算出的焊接路徑點三維坐標實時調整焊槍位置。