[發明專利]一種基于機器人焊接的手眼協作系統

在審

• 申請號: 201910116033.5
• 申請日: 2019-02-15
• 公開（公告）號: CN109623229A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 王政;李大順;譚龍;楊洋;洪林;趙軍;卞雨沉;吳迪;呂恕
• 申請（專利權）人: 重慶固高科技長江研究院有限公司
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02;B25J11/00;B25J9/16
• 代理公司: 重慶上義眾和專利代理事務所(普通合伙) 50225
• 代理人: 水淼

本發明公開了一種基于機器人焊接的手眼協作系統，包括控制系統、以及與控制系統通信連接的機器人系統、智能拍照系統、焊接系統和工件系統；機器人系統包括連接臂，智能拍照系統和焊接系統連接設于連接臂的上端部，通過機器人系統調整智能拍照系統和焊接系統的位置；智能拍照系統抓取工件系統上焊接特征點以識別形成所需焊接的焊縫特征點并將焊縫特征點傳送到控制系統，控制系統通過焊縫特征點進行機器人系統的路徑和位姿控制，配合焊接系統完成焊接。將本發明基于機器人焊接的手眼協作系統通過機器人自動控制其完成焊接工作，從工作環境而言，將工人解脫出來，降低了工人的工作強度、提高精度而言、能夠極大縮短焊接時間。

技術領域

本發明涉及機器人自動焊接技術領域，具體涉及一種基于機器人焊接的手眼協作系統。

背景技術

目前國內外機器人自動化焊接行業，都在不同的方向進行創新或者改進以滿足不同的焊接需要，但是都不同程度的存在各自的焊接缺陷，只能針對某種特定的焊接軌跡或者焊接工藝，不具備焊接的通用的性，不能真正實現智能自動焊接。

比如(1)申請號為201720439135.7的專利公開了一種自動焊接系統，此發明焊接系統包括焊條送出機構、機器人臂、機器人控制裝置和焊接機構,采用焊條送出機構和焊接機構配合,完成普通焊條的自動焊接。本發明，焊條的抓取、保持和丟棄需要抓取組件物理完成，在焊接的過程中由于采用傳統的焊條，所以換取的焊條過程中會出現二次夾持誤差，這導致焊接精度低，并且傳統焊接存在焊接氧化皮，就焊接功能而言不具備柔性焊接功能，只能針對特定的工件和特定的焊接工位，并且不具備自動掃描識別功能。(2)申請號為201310378467.5的專利公開了一種自動焊接系統和自動焊接方法，該發明通過程序控制、自動執行焊接工件，包括：激光光源，用于產生激光束；激光掃面頭，用于接受激光源的激光束并將激光束聚焦在工作區域的目標位置處；視覺系統；和移動裝置，用于在視覺系統的引導下移動待焊接的產品，使產品的待焊接部位與所述目標位置一致，以便用聚焦的激光束加熱設置在產品的帶焊接部位處的焊料，從而實現焊接。其不足之處是在工件移動過程中激光掃描頭不能自主全面的識別工件上需要焊接的部位，比如工件背面，不具備自動追蹤掃描的功能。(3)申請號201820239744.2的專利公開了一種自動焊接系統，采用焊縫測量儀采集數據,測量儀將采集的數據發送至計算機設備,計算機設備將獲取的數據轉化為機器人可以識別的有效數據,進而控制機器人、焊接平臺進行工作,從而實現了單件的焊接工件進行自動焊接。此發明中，機器人，焊接工件，檢測儀器都安裝在焊接旋轉工作平臺上，在掃描焊縫的過程中需要人工手持測量儀的末端,使測量儀沿著焊縫的起點移至終點，因此自動掃描功能，效率低。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于機器人焊接的手眼協作系統。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明一種基于機器人焊接的手眼協作系統，包括控制系統、以及與所述控制系統通信連接的機器人系統、智能拍照系統、焊接系統和工件系統；所述機器人系統包括機械臂，所述智能拍照系統和所述焊接系統連接設于所述連接臂的上端部，通過機器人系統調整所述智能拍照系統和所述焊接系統的位置；所述智能拍照系統抓取工件系統上焊接特征點以識別形成所需焊接的焊縫特征點并將焊縫特征點傳送到控制系統，所述控制系統通過焊縫特征點進行所述機器人系統的路徑和位姿控制，配合焊接系統完成焊接。

進一步的，所述智能拍照系統包括相機，在所述相機下方設有鏡頭、光圈和光源；所述光源為圓環型光源，所述鏡頭對應處于圓環型光源的中心。

進一步的，所述工件系統包括九宮格檢測板，所述九宮格檢測板安裝在待焊接的工件上；所述相機拍攝并識別所述九宮格檢測板上的特征點，將特征點的數據傳輸到所述控制系統，所述控制系統根據所傳輸的數據建立系統焊接坐標系。