[發明專利]一種機器人點焊過程中實際加壓位置的檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 202110657442.3
• 申請日: 2021-06-12
• 公開（公告）號: CN113770497B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 李永強;崔穎;趙卯;曲福興;王科曄;鄧忠濤;梁海濤;王波;阮守新;王洪杰
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: B23K11/11
• 分類號: B23K11/11;B23K11/36;G01B11/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林

本發明公開了一種機器人點焊過程中實際加壓位置的檢測裝置及方法，屬于焊接技術領域，包括：檢測總成和控制系統，所述檢測總成包括設置在點焊電極兩側的攝像頭總成和背景總成，所述攝像頭總成和背景總成分別與控制系統電連接。本發明提供一種機器人點焊過程中實際加壓位置的檢測裝置及方法，檢測效率高、檢測結果直觀、能夠全自動檢測，能夠在不使用試片或使用試片的情況下獲得機器人點焊過程中實際加壓位置與時間關系的曲線，進而根據該曲線分析和評估點焊電極磨損補償功能以及點焊鉗彈性變形補償功能自身以及它們的組合是否正常和點焊機器人編程和示教人員能力，從而使用試片時無耗材，使用成本低。

技術領域

本發明公開了一種機器人點焊過程中實際加壓位置的檢測裝置及方法，屬于焊接技術領域。

背景技術

電阻點焊是電阻焊的一種，是通過點焊電極對工件施加電極壓力并通電，利用電阻熱進行焊接的方法，廣泛應用于航天、汽車、家電制造等領域。從操作上分，電阻點焊操作主要有機器人點焊和人工點焊兩種，其中由機器人拿持焊鉗或工件進行點焊的應用和比重程逐年上升趨勢。

但在實際生產中，經常出現由于示教質量低、點焊電極磨損補償(或修正)不良、點焊鉗彈性變形補償(或修正)不良等因素導致的實際加壓位置相對目標加壓位置有較大波動的現象，進而導致點焊時施加在工件上的實際電極壓力與目標值不一致、焊鉗與零件間相互掰扯，嚴重時造成零件非正常變形、機器人抖動、設備磨損加劇和焊接質量下降等問題。但目前還未見能夠測量或評估點焊過程中實際加壓位置的技術。

發明內容

本發明的目的在于解決現有電阻點焊示教質量低、點焊電極磨損補償不良、點焊鉗彈性變形補償不良等因素導致的實際加壓位置相對目標加壓位置有較大波動造成零件非正常變形、機器人抖動、設備磨損加劇和焊接質量下降的問題，提出一種機器人點焊過程中實際加壓位置的檢測裝置及方法。

本發明所要解決的問題是由以下技術方案實現的：

一種機器人點焊過程中實際加壓位置的檢測裝置，包括：檢測總成和控制系統，所述檢測總成包括設置在點焊電極兩側的攝像頭總成和背景總成，所述攝像頭總成和背景總成分別與控制系統電連接。

優選的是，所述攝像頭總成包括：攝像頭和鏡頭保護蓋，所述鏡頭保護蓋設置在攝像頭上。

優選的是，還包括試片夾持機構，所述試片夾持機構與點焊電極相鄰，所述試片夾持機構上設置有點焊試片，所述點焊試片設置在點焊電極的動電極和靜電極之間。

一種機器人點焊過程中實際加壓位置的檢測方法，包括：

步驟S10，獲取示教焊點位置數據和初始電極圖像數據；

步驟S20，通過所述示教焊點位置數據得到點焊命令數據，執行所述點焊命令數據獲取點焊總過程圖像數據和點焊總過程圖像時間；

步驟S30，通過所述點焊總過程圖像數據和初始電極圖像數據得到總電極位置數據和總電極前部圖像數據，通過所述總電極位置數據得到總目標加壓位置，所述總目標加壓位置為總點焊接頭位置；

步驟S40，通過所述總電極位置數據和總電極前部圖像數據得到每幀電極頂點位置數據和每幀圖像拍攝時間數據；

步驟S50，通過所述每幀電極頂點位置數據得到每幀實際加壓位置，通過所述每幀實際加壓位置和每幀圖像拍攝時間數據得到實際加壓位置相對時間曲線數據。

優選的是，所述總電極位置數據包括：總動電極端面頂點位置、總動電極軸線、總靜電極端面頂點位置和總靜電極軸線。

優選的是，所述總電極前部圖像數據包括：總動電極前部圖像數據和總靜電極前部圖像數據，

優選的是，所述每幀電極頂點位置數據包括：每幀動電極頂點位置數據和每幀靜電極頂點位置數據。