[實用新型]一種激光切割系統

有效

• 申請號: 201921373113.0
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN210451429U
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 徐慶濤
• 申請（專利權）人: 易思維（杭州）科技有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/08;B23K26/70;B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種激光切割系統，包括：支撐架、第一機器人、所述第一機器人末端連接激光切割槍，所述支撐架用于固定待切割工件，還包括視覺傳感器，所述視覺傳感器采集待切割工件上特征位置的圖像，輸出待切割工件的位置與預設位置的偏差，所述第一機器人根據所述位置的偏差調整軌跡，帶動激光切割槍對待切割工件進行激光切割；本系統通過對比標準坐標數據，計算工件位置偏差，進而得到準確的切割位置。

技術領域

本實用新型涉及激光切割領域，具體涉及一種激光切割系統。

背景技術

激光加工作為一種高質量、高精度、高效率的加工方法，被廣泛應用于航天、航空及汽車制造領域，目前主流的激光切割方案，利用機器人帶動激光切割槍，按照規劃好機器人軌跡，對工件進行激光切割，這種方法，實時性高，占用生產節拍少，但是，由于車身制造過程存在誤差，且待切割的工件每次落位在工作區時，會產生工件位置偏差，如果仍繼續按照固定機器人軌跡去切割、加工，將會導致切割位置的不準確，影響后續零件的裝配。

發明內容

本實用新型提供了一種基于視覺引導的激光切割系統，利用視覺傳感器對待測工件上固有的特征孔、點進行圖像采集、記錄該位置坐標，通過對比標準坐標數據，計算工件位置偏差，進而得到準確的切割位置。

本實用新型技術方案如下：

一種激光切割系統，包括：支撐架、第一機器人、所述第一機器人末端連接激光切割槍，所述支撐架用于固定待切割工件，還包括視覺傳感器，所述視覺傳感器采集待切割工件上特征位置的圖像，輸出待切割工件的位置與預設位置的偏差，所述第一機器人根據所述位置的偏差調整軌跡，帶動激光切割槍對待切割工件進行激光切割。

進一步，所述標準空間坐標信息為標準待切割工件正確固定在支撐架上時，特征位置的空間位置坐標。

進一步，所述待切割工件上特征位置包括：待切割工件的基準孔、楞線上的點、面上的點。

進一步，所述特征位置選取2～6個。

進一步，所述待切割工件為汽車白車身，所述特征位置選取為車身立柱上的RPS孔。

進一步，所述視覺傳感器設置在汽車白車身左右兩側，能采集到兩側立柱上的RPS孔的圖像。

進一步，還包括傳感器支架或者第二機器人，用于固定所述視覺傳感器。

進一步，當所述視覺傳感器固定于第二機器人末端時，所述第二機器人還匹配有溫度補償裝置，所述溫度補償裝置包括依次連接的基座、基準桿和基準球，所述基座與第二機器人固定安裝在同一地基上且高度與機器人底座一致，所述基準桿為碳纖維桿。

碳纖維材質熱膨脹系數低，受溫度影響很小，保證基準球的位置固定。

機器人內部和外部溫度波動會引起機器人的TCP產生飄移，通過在工位建立熱系數低的溫度補償裝置，機器人每完成一個測量循環后對溫度補償裝置進行測量，實時修正溫度變化引起TCP漂移，保證測量結果真實反映工件位置波動。

為了讓機器人的所有軸都運動，優選，所述溫度補償裝置設置有1～3個，分布在所述第二機器人的基座附近，多個溫度補償裝置的高度各不相同。

進一步，所述基準球表面設置至少四個圓形標識，設置所述圓形標識的位置為平面，各個圓形標識的圓心位于同一球面。

使用時，機器人帶動視覺傳感器從多個位姿對基準球拍照，對每張圖像，通過至少四個圓形標識的圓心能夠擬合得到基準球的球心坐標，對比該球心坐標與第二機器人在標準溫度時測得的球心坐標，得出機器人軌跡因溫度變化引起的偏差，修正機器人運動模型，調整第二機器人軌跡，避免第二機器人因長時間工作，致使視覺傳感器計算特征位置坐標不準確。