[發明專利]一種基于視覺傳感的移動焊接機器人的焊縫識別跟蹤系統

在審

• 申請號: 202210491253.8
• 申請日: 2022-05-07
• 公開（公告）號: CN114769962A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 巫飛彪;張少華
• 申請（專利權）人: 廣州東焊智能裝備有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 萬晶晶

本發明屬于焊接機器人控制技術領域，公開了一種基于視覺傳感的移動焊接機器人的焊縫識別跟蹤系統，視覺傳感模塊，用于通過攝像機拍攝焊縫的光學圖像，并將光學圖像轉換為目標視頻，傳送至圖像采集卡進行數字化，形成焊縫數字圖像數據；焊縫軌跡模塊，接收視覺傳感模塊形成焊縫數字圖像數據，將獲得的焊縫數字圖像數據發送到焊接機器人，根據焊縫數字圖像數據形成焊縫軌跡數據；焊接控制模塊，接受焊縫軌跡模塊的控制，依據所述焊縫軌跡數據控制焊槍沿著焊縫的位置并進行運動，控制焊接機器人的運動軸的伺服電機。本發明能夠獲取足夠的焊縫圖像，為焊接機器人的控制以及焊縫軌跡的形成提供了完整的、準確的數據。

技術領域

本發明屬于焊接機器人控制技術領域，尤其涉及一種基于視覺傳感的移動焊接機器人的焊縫識別跟蹤系統。

背景技術

目前，為了實現焊前引導，必須首先通過視覺傳感系統識別工件和焊縫，確定焊接的關鍵點位置，建立關鍵點的二維或三維坐標，發送給機器人，將機器人的末端執行器運動到焊接起始點，自動完成焊前導引，焊縫識別的準確率與識別精度直接影響焊縫跟蹤的精度。

現有技術一，CN201710592289.4一種直角流水孔焊縫識別跟蹤焊接方法，公開了一種直角流水孔焊縫識別跟蹤方法，該方法包括以下步驟：超聲波傳感器檢測前方工件距離，發出轉彎信號；機器人本體按軌跡規劃進行運動；橫向滑塊運動由軌跡規劃和實時跟蹤控制疊加實現；旋轉電弧傳感器進行焊接段焊縫跟蹤；激光視覺傳感器進行流水孔特征點識別；根據流水孔特征點和記步數，識別流水孔類型，指導焊槍伸縮切換，完成焊縫自動識別跟蹤。本焊縫識別跟蹤方法由自主移動焊接機器人自動完成，解決了現有焊接機器人無法自動識別跟蹤直角流水孔焊縫問題，實現了真正的焊接自動化，提高了焊接效率和焊接質量。

現有技術二，CN202010922694.X基于TOFD探傷裝置的焊縫跟蹤系統及其焊縫跟蹤方法，提供了一種基于TOFD探傷裝置的焊縫跟蹤系統及其焊縫跟蹤方法。所述焊縫跟蹤系統包括：TOFD發射探頭、第一接收探頭、第二接收探頭、掃查架、TOFD探傷模塊、焊縫識別模塊、模塊以及機械調節模塊。在一個TOFD發射探頭同時對應第一接收探頭和第二接收探頭，第一接收探頭用于接收焊縫缺陷的衍射信號實現對焊縫的TOFD探傷，第二接收探頭用于接收焊趾一次衍射二次反射信號實現焊縫中心位置識別及焊縫跟蹤。焊縫跟蹤系統采用一發雙收模式工作，使得系統在焊縫TOFD探傷同時實現焊縫跟蹤，這種工作模式簡單可靠，有助于提高檢測可靠性和檢測效率。此外，系統結構簡單、成本低、實時性好，且焊縫跟蹤精度能夠滿足TOFD探傷要求。

現有技術三，CN201921981834.X焊縫跟蹤裝置用固定結構及焊縫跟蹤裝置，提供了一種焊縫跟蹤裝置用固定結構及焊縫跟蹤裝置，屬于鋼管生產技術領域，焊縫跟蹤裝置用固定結構包括支撐組件、第一套筒、連接組件、鎖緊組件、固定組件，第一套筒的外壁上設有間隔且呈十字設置的第一通孔和第二通孔；支撐組件滑動連接于第一通孔內；連接組件的一端滑動連接于第二通孔內；連接組件的另一端用于固定連接焊縫跟蹤裝置；鎖緊組件穿設于第一套筒中，用于鎖緊支撐組件、第一套筒以及連接組件和第一套筒；固定組件的一端與支撐組件的另一端固定連接，另一端用于與鋁質機架固定連接，提供的焊縫跟蹤裝置用固定結構，可以快速地移動、拆裝焊縫跟蹤裝置，提高了檢驗工作的效率。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有技術不能夠獲取足夠的焊縫圖像，影響了焊接機器人的控制以及焊縫軌跡的形成的精度。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于視覺傳感的移動焊接機器人的焊縫識別跟蹤系統。

本發明是這樣實現的，一種基于視覺傳感的移動焊接機器人的焊縫識別跟蹤系統，包括：

視覺傳感模塊，用于通過攝像機拍攝焊縫的光學圖像，并將光學圖像轉換為目標視頻，傳送至圖像采集卡進行數字化，形成焊縫數字圖像數據；