基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统，其结构包括：分度转盘，其上呈圆周状均匀布置有若干待加工工件，由控制装置控制动力机构带动其绕中心轴旋转；双目视觉检测装置包括至少两台相互呈一定角度设置的视觉采集装置；所述视觉采集装置用于采集分度转盘上工件的位置信息并传递至控制装置；机械手，架设在分度转盘一侧，其一端设有高频感应钎焊，由控制装置控制其动作。该系统使用双目视觉检测装置进行检测，自动计算出焊缝的三维坐标位置并将信息发送给机械手进行焊接，解决了现有设备定位精度差，对工件尺寸要求高，定位工装不可混用的缺点。

High frequency induction welding system based on binocular vision and multi axis manipulator

The invention provides a welding system of binocular vision and multi axis manipulator based on high frequency induction, the structure includes indexing turntable, which is provided with a plurality of circumferential uniform workpieces to be processed by the control device, control power mechanism drives the rotating about the central axis; binocular vision detection device comprises at least two mutually the visual angle acquisition device is provided; the visual acquisition device for position information acquisition index rotary table workpiece and transferred to the control device; manipulator mounted on one side of the rotary disc indexing, the end is provided with a high frequency induction brazing, controlled by the control device for the action. The system uses a binocular vision detection device for detection, automatically calculate the 3D coordinates of the position of welding seam and send the information to the robot welding, solve the existing equipment and poor positioning accuracy, high requirements on the size of the workpiece, defect positioning fixture can not be used together.

【技术实现步骤摘要】
基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统
本专利技术涉及数控自动化
，特别是指一种基于双摄像机和多轴机械手的高频感应焊接系统。
技术介绍
普通自动化焊接设备，均是使用机械方式进行工件定位。机械方式定位存在定位精度差，对所焊接的产品尺寸一致性要求高，定位工装不可混用等特点，非常限制自动化的应用。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统，使用双目视觉检测装置进行检测，自动计算出焊缝的三维坐标位置并将信息发送给机械手进行焊接，解决了现有设备定位精度差，对工件尺寸要求高，定位工装不可混用的缺点。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统，其结构包括：分度转盘，其上呈圆周状均匀布置有若干待加工工件，由控制装置控制动力机构带动其绕中心轴旋转；双目视觉检测装置包括至少两台相互呈一定角度设置的视觉采集装置；所述视觉采集装置用于采集分度转盘上工件的位置信息并传递至控制装置；机械手，架设在分度转盘一侧，其一端设有高频感应钎焊，由控制装置控制其动作。上述技术方案中，所述双目视觉检测装置和机械手内分别设置有通讯装置，如采用无线收发模块或者有线通讯方式等来实现数据传递。上述技术方案中，所述视觉采集装置相互呈90°或者45°夹角设置。上述技术方案中，所述视觉采集装置优选为摄像机。上述技术方案中，所述机械手为多轴机械手，优选为三轴机械手。工作时，分度转盘在控制装置的操控下由动力机构提供动力绕中心轴旋转，待转盘转动到位后，双目视觉检测装置拍摄视野内分度转盘上工件的照片，并经控制装置根据照片进行算法运算，计算出焊缝基于机械手坐标的XYZ的三维坐标位置，后将此坐标信息传递至机械手，机械手接收到该坐标信息后自动运动到焊缝位置处，高频感应钎焊开始焊接工作，焊接结束后机械手运动回坐标原点。本专利技术的基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统，于家电焊接行业内首次采用了视觉检测的方式，解决了普通自动化焊接所引起的定位不准确、对工件尺寸一致性要求高的问题，其检测精度由相机和镜头的规格来确定，精度可达0.1-1微米，从而大大提高了焊接质量；并且采用机械手后，增加了运动的自由度数，使设备运动方式更加灵活，解决了空间受限的问题，且简化了操作步骤，精简了人力资源，降低了生产成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统的结构示意图。图2是图1中双目视觉检测装置的两台摄像机呈45°夹角布局方式示意图。图3是图1中双目视觉检测装置的两台摄像机呈90°夹角布局方式示意图。图中：1-分度转盘；2-工件；3-机械手；4-高频感应钎焊；5-双目视觉检测装置；51-摄像机A；52-摄像机B。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1至3所示，本专利技术的基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统，其包括以下结构：分度转盘1，其上呈圆周状均匀布置有若干待加工工件2，由控制装置控制动力机构带动其绕中心轴旋转；双目视觉检测装置5包括至少两台相互呈一定角度设置的视觉采集装置；所述视觉采集装置用于采集分度转盘1上工件2的位置信息并传递至控制装置；机械手3，架设在分度转盘1一侧，其一端设有高频感应钎焊4，由控制装置控制其动作。上述技术方案中，所述控制装置可以是外置控制器、控制平台，优选内置于双目视觉检测装置和/或机械手内的带有数据处理功能的微处理器芯片等。上述技术方案中，所述双目视觉检测装置5和机械手3内分别设置有无线或者有线等通讯装置，以实现数据传递。上述技术方案中，如图2和图3所示，所述双目视觉检测装置5由两个摄像机组成，图2中摄像机A51与摄像机B52之间相互呈45°夹角设置，图3中摄像机A51与摄像机B52之间相互呈90°夹角设置。各摄像机之间不限于此两种布局方式，优选设置在可调节支架上，以便调节其相对位置角度。所述双目视觉检测装置5所采集的信息为摄像机视野内分度转盘1上的工件2的照片，并根据不同角度的拍摄照片根据一定算法计算得出工件2相对于机械手3的坐标位置，用以调整和控制机械手3的移动和焊接运作。工作时，分度转盘1在控制装置的操控下由动力机构提供动力绕中心轴旋转，待分度转盘1转动到位后，双目视觉检测装置5拍摄视野内分度转盘1上工件2的照片，并经控制装置根据照片进行算法运算，计算出焊缝基于机械手3坐标的XYZ的三维坐标位置，后将此坐标信息传递至机械手3，机械手3接收到该坐标信息后自动运动到焊缝位置处，高频感应钎焊4开始焊接工作，焊接结束后机械手3运动回坐标原点。本专利技术的基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统，于家电焊接行业内首次采用了视觉检测的方式，解决了普通自动化焊接所引起的定位不准确、对工件尺寸一致性要求高的问题，其检测精度由相机和镜头的规格来确定，精度可达0.1-1微米，从而大大提高了焊接质量；并且采用机械手后，增加了运动的自由度数，使设备运动方式更加灵活，解决了空间受限的问题，且简化了操作步骤，精简了人力资源，降低了生产成本。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统，其特征在于，包括：分度转盘，其上呈圆周状均匀布置有若干待加工工件，由控制装置控制动力机构带动其绕中心轴旋转；双目视觉检测装置包括至少两台相互呈一定角度设置的视觉采集装置；所述视觉采集装置用于采集分度转盘上工件的位置信息并传递至控制装置；机械手，架设在分度转盘一侧，其一端设有高频感应钎焊，由控制装置控制其动作。

【技术特征摘要】
1.一种基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统，其特征在于，包括：分度转盘，其上呈圆周状均匀布置有若干待加工工件，由控制装置控制动力机构带动其绕中心轴旋转；双目视觉检测装置包括至少两台相互呈一定角度设置的视觉采集装置；所述视觉采集装置用于采集分度转盘上工件的位置信息并传递至控制装置；机械手，架设在分度转盘一侧，其一端设有高频感应钎焊，由控制装置控制其动作。2.根据权利要求1所述的基于双目视觉和多轴机械手的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐宝敬，
申请(专利权)人：青岛同日机械电子有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37