[發(fā)明專利]基于拍照視覺(jué)引導(dǎo)的自動(dòng)定位焊接方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010033653.5
• 申請(qǐng)日: 2020-01-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111215797B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉進(jìn);張杰;鐘熠;劉濤;游濤;馬慶山;吳苶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華工法利萊切焊系統(tǒng)工程有限公司
• 主分類號(hào): B23K37/00
• 分類號(hào): B23K37/00;B23K37/02;B23K26/044
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 代嬋

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于拍照視覺(jué)引導(dǎo)的自動(dòng)定位焊接方法及系統(tǒng)，方法包括如下步驟：確定拍照基準(zhǔn)點(diǎn)以及焊接基準(zhǔn)點(diǎn)，獲取各個(gè)拍照基準(zhǔn)點(diǎn)的空間位置以及各個(gè)焊接基準(zhǔn)點(diǎn)的空間位置，選擇拍照基準(zhǔn)點(diǎn)作為計(jì)算偏差的基準(zhǔn)參考點(diǎn)，其余拍照基準(zhǔn)點(diǎn)分別與焊接基準(zhǔn)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，用來(lái)計(jì)算焊接點(diǎn)X方向的偏差，計(jì)算出其余各拍照基準(zhǔn)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)之間的固定矢量,將機(jī)器人移動(dòng)到基準(zhǔn)參考點(diǎn)拍照，對(duì)比基準(zhǔn)位置，算出X、Y方向的偏差量，修正當(dāng)前拍照點(diǎn)位置；其余的拍照基準(zhǔn)點(diǎn)通過(guò)矢量計(jì)算修正拍照點(diǎn)位置，分別計(jì)算各個(gè)焊接點(diǎn)相對(duì)基準(zhǔn)位置的X、Y方向的偏差量修正焊接點(diǎn)位置；機(jī)器人移動(dòng)到修正后的焊接點(diǎn)位置完成焊接。本發(fā)明能保證T型釘焊接的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于拍照視覺(jué)引導(dǎo)的自動(dòng)定位焊接方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在汽車制造技術(shù)領(lǐng)域，T型釘?shù)暮附又饕糜谘b飾條的安裝，安裝有一定的精度要求。在如今自動(dòng)化程度較高的汽車制造行業(yè)中仍然有采用夾具定位、人工手動(dòng)焊接的方式，在人員技術(shù)參差不齊、長(zhǎng)時(shí)間的重復(fù)工作情況下，頻繁出現(xiàn)焊接不良、精度偏差等不良而返修。這樣在快節(jié)奏、高要求的汽車制造行業(yè)顯然不能滿足生產(chǎn)需求。

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，用機(jī)器人取代人工、用視覺(jué)取代夾具，機(jī)器人和視覺(jué)設(shè)備一次投入，可對(duì)應(yīng)多車型柔性智能生產(chǎn)，節(jié)省夾具等費(fèi)用，達(dá)到降低人工成本、降低返修率、提高生產(chǎn)效率的目的。目前汽車制造工藝中有采用視覺(jué)引導(dǎo)來(lái)達(dá)到精度要求，同時(shí)也免去了復(fù)雜的工裝夾具檢具的案例，例如視覺(jué)引導(dǎo)涂膠、激光焊等，在這種成熟的技術(shù)前提下，可以將視覺(jué)引導(dǎo)應(yīng)用到T型釘?shù)暮附由稀?/p>

在存在車身零件的波動(dòng)，累計(jì)公差為0.5mm左右、機(jī)器人的重復(fù)定位精度在0.02mm這樣的條件下，通過(guò)現(xiàn)今成熟的相機(jī)拍照定位(精度0.05mm)技術(shù)可將最終焊接位置的精度控制在0.5mm以內(nèi)。

自動(dòng)化改造前，頂棚兩側(cè)共4個(gè)T型釘焊接，焊后檢查，生產(chǎn)節(jié)拍120s,每班需2個(gè)人；投入一套焊接系統(tǒng)，自動(dòng)化改造后，生產(chǎn)節(jié)拍86s,每班可省去3個(gè)人的人工費(fèi)用，當(dāng)產(chǎn)量提升，人工焊接T釘無(wú)法達(dá)到要求，但自動(dòng)化設(shè)備還能滿足30％的擴(kuò)能，這樣更符合汽車廠的長(zhǎng)久發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供了一種基于拍照視覺(jué)引導(dǎo)的自動(dòng)定位焊接方法及系統(tǒng)，本發(fā)明提供一種不用人工、夾具定位，采用相機(jī)拍照視覺(jué)引導(dǎo)方式自動(dòng)定位焊接T型釘?shù)姆椒芭恼蘸附酉到y(tǒng)，能保證T型釘焊接的精度，有效解決人工焊接的低效率的問(wèn)題，降低人工成本，降低返修率。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明公開(kāi)了一種基于拍照視覺(jué)引導(dǎo)的自動(dòng)定位焊接方法及系統(tǒng)，包括如下步驟：

1)確定拍照基準(zhǔn)點(diǎn)以及焊接基準(zhǔn)點(diǎn)，獲取各個(gè)拍照基準(zhǔn)點(diǎn)的空間位置以及各個(gè)焊接基準(zhǔn)點(diǎn)的空間位置，選擇至少一個(gè)拍照基準(zhǔn)點(diǎn)作為計(jì)算偏差的基準(zhǔn)參考點(diǎn)，其余拍照基準(zhǔn)點(diǎn)分別與焊接基準(zhǔn)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，用來(lái)計(jì)算焊接點(diǎn)X方向的偏差，計(jì)算出其余各拍照基準(zhǔn)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)之間的固定矢量,拍照基準(zhǔn)點(diǎn)E與對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)A之間的固定矢量為；

2)修正拍照點(diǎn)位置：將機(jī)器人移動(dòng)到基準(zhǔn)參考點(diǎn)拍照，對(duì)比基準(zhǔn)位置，算出X、Y方向的偏差量，修正當(dāng)前拍照點(diǎn)位置；其余的拍照基準(zhǔn)點(diǎn)通過(guò)矢量計(jì)算修正拍照點(diǎn)位置，修正后的拍照點(diǎn)E’的空間位置等于修正后的基準(zhǔn)參考點(diǎn)A’的空間位置加上對(duì)應(yīng)的固定矢量；

3)修正焊接點(diǎn)位置：分別計(jì)算各個(gè)焊接點(diǎn)相對(duì)基準(zhǔn)位置的X、Y方向的偏差量修正焊接點(diǎn)位置；各焊接點(diǎn)位置的X方向的偏差為對(duì)應(yīng)拍照點(diǎn)修正后算出的X方向的偏差量；各焊接點(diǎn)位置的Y方向的偏差為對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)的Y方向的偏差；

4)機(jī)器人移動(dòng)到修正后的焊接點(diǎn)位置完成焊接。

進(jìn)一步地，將固定矢量?jī)?chǔ)存在位置寄存器中；將偏差量?jī)?chǔ)存在位置寄存器中。