[發明專利]一種柔性焊接機器人系統及其焊接方法

有效

• 申請號: 201910872316.2
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110524581B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 趙曉進;吳易明;王永旺;王漢晨;黃榮;董林佳;陳武強;擺冬冬;于龍飛;靳亞麗;李柏楊;張尚玉
• 申請（專利權）人: 西安中科光電精密工程有限公司
• 主分類號: B25J19/04
• 分類號: B25J19/04;B25J9/16;B25J11/00;B23K9/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發明公開了一種柔性焊接機器人系統及其焊接方法，包括：全局視覺單元識別待焊接工件圖像信息并定位待焊接工件位置；柔性焊接機器人單元通過精定位視覺組件對待焊接工件位置進行精確識別，圖像處理控制機解算焊接路徑，柔性焊接機器人進行焊接作業；柔性檢測機器人單元通過立體視覺檢測組件識別已焊接工件外形幾何尺寸及質量，根據用戶設置的參數信息生成焊接質量報告，并將焊接偏差超過閾值位置及偏差量信息傳遞至柔性焊接機器人進行補焊；總控單元執行圖像處理、數據通信以及焊接機器人和檢測機器人的運動控制；工作臺單元對不同種類焊接工件的快速裝夾。解決了焊接作業對工人身體造成的危害，實現了柔性焊接機器人系統的高度柔性、智能化。

技術領域

本發明屬于焊接機器人技術領域，具體涉及一種柔性焊接機器人系統及其焊接方法。

背景技術

在生產制造行業中，焊接是各個工件之間最常用的連接方式之一，在對工件進行焊接時，需要預先將工件進行定位，由于不同工件的形狀差異比較大，現場工人需要針對工件下料、組對、裝夾位置偏差進行大量的示教工作，使用極其不方便；此外，現有焊接作業常常需要工人配合手動操作，而焊接過程中會產生大量的熱量、輻射、有毒氣體等，對工人的身體造成比較大的傷害，因此，通過焊接機器人來完成焊接工作，是未來焊接行業的趨勢。

柔性焊接機器人系統是將工業機器人技術和柔性制造有機結合，可有效降低對現場人員數量和技能要求，不僅使企業節約了產品工藝開發、設備采購及運營成本，大大提高了產品質量和生產效率，而且最大限度的減少了焊接對工人身體造成的傷害。相比于過去傳統的手工焊接，柔性焊接機器人使得產品加工向全自動、高柔性、智能化的方向轉變。

因此，研制具有自動化程度高、高度柔性、免示教功能的焊接機器人系統，對焊接機器人行業具有重要意義。

發明內容

為解決現有技術中存在的上述缺陷，本發明的目的在于提供一種柔性焊接機器人系統及其焊接方法，該系統具有高度柔性、智能化、高效率、高品質、免示教的特點。

本發明是通過下述技術方案來實現的。

本發明提供了一種柔性焊接機器人系統，包括：

全局視覺單元，識別待焊接工件圖像信息并定位待焊接工件位置，將識別的圖像信息采集并傳遞至總控單元；

柔性焊接機器人單元，通過精定位視覺組件對待焊接工件位置進行精確識別，將獲取的圖像信息經過圖像處理控制機進行處理，解算出對待焊接工件的焊接路徑，柔性焊接機器人按照焊接路徑進行焊接作業；

柔性檢測機器人單元，通過立體視覺檢測組件識別已焊接工件外形幾何尺寸及質量，根據用戶設置的參數信息生成焊接質量報告，并將焊接偏差超過閾值位置及偏差量信息傳遞至柔性焊接機器人進行補焊；

總控單元，執行圖像處理、數據通信以及焊接機器人和檢測機器人的運動控制；

工作臺單元，用于對不同種類焊接工件的快速裝夾。

優選的，所述精定位視覺組件和立體視覺檢測組件為工業相機或CCD/CMOS傳感器組成的圖像采集電路；

所述CCD/CMOS傳感器組成的圖像采集電路包括依次連接的CCD/CMOS傳感器、傳感器信號接收電路、信號解析電路和通訊接口電路，電源電路連接CCD/CMOS傳感器、傳感器信號接收電路、信號解析電路和通訊接口電路。

優選的，所述柔性焊接機器人單元包括柔性焊接機器人、精定位視覺組件和焊槍；

所述柔性焊接機器人通過轉接臺固定于地面，精定位視覺組件和焊槍安裝在柔性焊接機器人前端，在柔性焊接機器人右側放置焊機；

所述柔性檢測機器人單元包括柔性檢測機器人和立體視覺檢測組件，立體視覺檢測組件固定在柔性檢測機器人手臂前端。