[發明專利]一種智能焊接系統及方法

在審

• 申請號: 202110151409.3
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112958928A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 劉堅;陳圣峰;陳兵;蘇重陽
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;B23K37/02;B23K37/04;B23K37/047
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司 11396
• 代理人: 謝建云;趙愛軍

1.一種智能焊接系統，包括：

焊接機器人，包括焊接機器人本體、以及安裝于焊接機器人本體末端的焊槍；

視覺尋位裝置，安裝于所述焊接機器人本體末端，適于采集工件表面的焊縫圖像；以及

計算設備，分別與所述焊接控制器、視覺尋位裝置相連，適于獲取所述焊縫圖像，根據焊縫圖像確定焊縫位置信息，并將焊縫位置信息發送至焊接機器人，以便焊接機器人根據焊接位置信息生成焊槍的運動軌跡，并基于運動軌跡牽引焊槍運行，以對工件進行焊接。

2.如權利要求1所述的系統，其中，

所述焊接機器人包括焊接控制器，所述焊接控制器與焊接機器人本體相連；

所述計算設備與所述焊接控制器相連，適于將焊縫位置信息發送至焊接控制器，以便焊接控制器根據焊縫位置信息生成焊槍的運動軌跡，并基于運動軌跡控制焊接機器人本體牽引焊槍運行。

3.如權利要求1或2所述的系統，其中，

在采集工件的焊縫圖像之前，所述視覺尋位裝置適于：采集工件的兩個端部的端部圖像，并將端部圖像發送至計算設備；

所述計算設備適于根據所述端部圖像確定工件類型，并將工件類型發送至焊接機器人；

所述焊接機器人適于根據工件類型獲取相應的焊接程序，以便基于相應的焊接程序進行焊接。

4.如權利要求2所述的系統，其中，所述計算設備進一步適于：

獲取工件上表面的第一焊縫圖像，根據第一焊縫圖像確定工件上表面的焊縫位置信息，將焊縫位置信息發送至焊接控制器，以便焊接控制器根據上表面的焊縫位置信息生成焊槍的第一運動軌跡，基于第一運動軌跡控制焊接機器人本體牽引焊槍運行；

獲取工件下表面的第二焊縫圖像，根據第二焊縫圖像確定工件下表面的焊縫位置信息，將焊縫位置信息發送至焊接控制器，以便焊接控制器根據上表面的焊縫位置信息生成焊槍的第二運動軌跡，基于第二運動軌跡控制焊接機器人本體牽引焊槍運行。

5.如權利要求1-4任一項所述的系統，其中，還包括搬運機器人、第一放置架和第一放置架，所述搬運機器人與計算設備相連，搬運機器人適于：

從第一放置架上抓取待焊接的工件，將工件移動至工作臺上，以便視覺尋位裝置采集工件上表面的第一焊縫圖像；

接收計算設備發送的位姿翻轉指令，將工作臺上的工件翻轉180°，以便視覺尋位裝置采集工件下表面的第二焊縫圖像；

接收計算設備發送的搬運指令，將工作臺上焊接完成的工件移動至第一放置架。

6.如權利要求5所述的系統，其中，

所述計算設備適于判斷工作臺上是否存在工件，如果不存在工件，則確定第一放置架上的工件位置，并將工件位置發送至搬運機器人；

所述搬運機器人適于根據工件位置從第一放置架上抓取待焊接的工件。

7.如權利要求5所述的系統，其中，所述搬運機器人包括：

搬運機器人本體；

夾緊裝置，安裝在搬運機器人本體的末端，適于夾持固定工件；

搬運機器人控制器，與搬運機器人本體相連，并與計算設備相連，適于接收計算設備的指令，根據指令控制搬運機器人本體的運動狀態。

8.一種智能焊接方法，在如權利要求1-7任一項所述的智能焊接系統中執行，包括步驟：

采集工件表面的焊縫圖像；

根據焊縫圖像確定焊縫位置信息；

根據焊接位置信息生成焊槍的運動軌跡，并基于運動軌跡牽引焊槍運行，以對工件進行焊接。

9.如權利要求8所述的方法，其中，在采集工件表面的焊縫圖像之前，包括步驟：

采集工件的兩個端部的端部圖像；

根據所述端部圖像確定工件類型；

根據工件類型獲取相應的焊接程序，以便基于相應的焊接程序進行焊接。

10.如權利要求8或9所述的方法，其中，采集工件表面的焊縫圖像的步驟包括：

采集工件上表面的第一焊縫圖像；

在將工作臺上的工件翻轉180°后，采集工件下表面的第二焊縫圖像。