一种纠偏式焊缝自动跟踪系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种纠偏式焊缝自动跟踪系统，本纠偏式焊缝自动跟踪系统包括：机器人控制器、图像采集装置、机械臂以及由机械臂控制的焊枪；其中所述图像采集装置适于从多角度采集焊接工件的焊缝的图像信息；所述机器人控制器适于接收所述图像信息控制机械臂对焊接轨迹进行纠偏；本实用新型专利技术通过图像采集装置多角度对焊缝进行检测后，通过机器人控制器控制机械臂带动焊枪进行角度调整，实现了自动跟踪焊缝并纠偏的功能。

A Correcting Weld Seam Automatic Tracking System

The utility model relates to an automatic tracking system for correcting welding seam, which comprises a robot controller, an image acquisition device, a mechanical arm and a welding torch controlled by a mechanical arm; the image acquisition device is suitable for acquiring image information of welding seam from multiple angles; and the robot controller is suitable for receiving the image information control. The robot arm corrects the welding trajectory; the utility model can automatically track the welding seam and correct the deviation by controlling the robot arm to drive the welding torch to adjust the angle after detecting the welding seam from multiple angles through the image acquisition device.

【技术实现步骤摘要】
一种纠偏式焊缝自动跟踪系统
本技术涉及一种工业控制领域，尤其涉及一种纠偏式焊缝自动跟踪系统。
技术介绍
目前，机器人焊接技术逐渐融入自动跟踪技术，由于部分工件因装夹、旋转、焊接变形等因素，造成示教与实际焊缝间偏差加大，由此影响焊缝质。因此，现在亟需开发一种纠偏式焊缝自动跟踪系统以克服上述现有机器人焊接技术的缺点，本技术提供了一种纠偏式焊缝自动跟踪系统以解决以上问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种纠偏式焊缝自动跟踪系统，通过图像采集装置多角度对焊缝进行检测后，通过机器人控制器控制机械臂带动焊枪进行角度调整，克服了传统技术中示教与实际操作的误差的问题，实现了自动跟踪焊缝并纠偏的功能。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种纠偏式焊缝自动跟踪系统，其包括：机器人控制器、图像采集装置、机械臂以及由机械臂控制的焊枪；其中所述图像采集装置适于从多角度采集焊接工件的焊缝的图像信息；所述机器人控制器适于接收所述图像信息控制机械臂对焊接轨迹进行纠偏。进一步，所述图像采集装置包括：激光发射器、摄像头，以及与摄像头相连的计算机；其中所述激光发射器及摄像头适于设置在所述机械臂上；所述激光发射器向焊缝位置发射激光，并通过所述摄像头对在所述焊缝产生的激光条纹进行采集图像信息。进一步，所述纠偏式焊缝自动跟踪系统还包括用于使焊接工件回转工作的变位机；当变位机带动焊接工件回转时，机械臂带动焊枪相对于焊接工件进行转动焊接；所述激光发射器按照焊接工件转动的三个角度向焊缝位置投射激光，所述摄像头适于采集各角度投射激光对应的图像信息，并由计算机计算出焊枪与焊缝坡口相对的偏差。进一步，所述计算机适于将偏差角度发送至机器人控制器，由所述机器人控制器通过机械臂调整焊枪方向，实现对焊接轨迹进行纠偏。本技术的有益效果是，本技术通过图像采集装置多角度对焊缝进行检测后，通过机器人控制器控制机械臂带动焊枪进行角度调整，克服了传统技术中示教与实际操作的误差的问题，实现了自动跟踪焊缝并纠偏的功能。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术纠偏式焊缝自动跟踪系统的结构图；图2是本技术纠偏式焊缝自动跟踪系统的控制原理图。图中：图像采集装置1、机械臂2、焊枪3、焊接工件4、焊缝5、变位机6。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。实施例图1是本技术纠偏式焊缝自动跟踪系统的结构图；图2是本技术纠偏式焊缝自动跟踪系统的控制原理图；在本实施例中，如图1和图2所示，本实施例提供了一种纠偏式焊缝自动跟踪系统，其包括：机器人控制器、图像采集装置1、机械臂2以及由机械臂2控制的焊枪3；其中所述图像采集装置1适于从多角度采集焊接工件4的焊缝5的图像信息；所述机器人控制器适于接收所述图像信息控制机械臂2对焊接轨迹进行纠偏。在本实施例中，机器人控制器可以采用但不限于是DX100控制柜。为了采集焊缝5的图像信息，所述图像采集装置1包括：激光发射器、摄像头，以及与摄像头相连的计算机；其中所述激光发射器及摄像头适于设置在所述机械臂2上；所述激光发射器向焊缝5位置发射激光，并通过所述摄像头对在所述焊缝5产生的激光条纹进行采集图像信息。在本实施例中，计算机与机器人控制器通过相应通信接口(如RS232或者以太网通信方式)相连。在本实施例中，在纠偏式焊缝自动跟踪系统中，激光发射器起着非常重要的作用，其决定着整个系统对焊缝5的跟踪精度，激光定位跟踪是将激光摄像机固定于焊接机器人末端一侧并随焊枪3围绕管件焊缝5旋转，采用三个不同角度(如0°、120°、240°)进行离散采样，即按不同角度分时投射一条激光条纹到焊缝5表面，激光摄像机内部的摄像头采集激光条纹的图像，计算机对图像进行处理和模式识别，计算出焊枪3与焊缝5坡口相对的偏差。当焊枪3位置与焊缝5坡口超过预定偏差范围时，计算机进行快速运输算并执行比例控制，调整焊枪3方向和焊接位置，从而控制焊枪3在焊缝5坡口尺寸范围内。为了多角度采集焊缝5的图像信息，所述纠偏式焊缝自动跟踪系统还包括用于使焊接工件4回转工作的变位机6；当变位机6带动焊接工件4回转时，机械臂2带动焊枪3相对于焊接工件4进行转动焊接；所述激光发射器按照焊接工件4转动的三个角度向焊缝5位置投射激光，所述摄像头适于采集各角度投射激光对应的图像信息，并由计算机计算出焊枪3与焊缝5坡口相对的偏差。在本实施例中，变位机6是专用焊接辅助设备，适用于回转工作的焊接变位，以得到理想的加工位置和焊接速度。为了调整焊枪3与焊缝5坡口，所述计算机适于将偏差角度发送至机器人控制器，由所述机器人控制器通过机械臂2调整焊枪3方向，实现对焊接轨迹进行纠偏。在本实施例中，机械臂适于采用多轴联动机械臂，以及通过机器人控制器对多轴联动机械臂各关节电机进行控制属于本领域十分常见的技术，本实施例未对上述控制电路作出改进。综上所述，本实施例通过图像采集装置多角度对焊缝进行检测后，通过机器人控制器控制机械臂带动焊枪进行角度调整，克服了传统技术中示教与实际操作的误差的问题，实现了自动跟踪焊缝并纠偏的功能；通过变位机，实现了多角度采集焊缝的图像信息，并控制焊枪进行纠偏。综上所述，本实施例提供的纠偏式焊缝自动跟踪系统的工作方法可实现精准焊接，提高焊接质量和焊缝的一致性；跟踪时间短；安全可靠，经久耐用。以上述依据本技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纠偏式焊缝自动跟踪系统，其特征在于，包括：机器人控制器、图像采集装置、机械臂以及由机械臂控制的焊枪；其中所述图像采集装置适于从多角度采集焊接工件的焊缝的图像信息；所述机器人控制器适于接收所述图像信息控制机械臂对焊接轨迹进行纠偏；所述图像采集装置包括：激光发射器、摄像头，以及与摄像头相连的计算机；其中所述激光发射器及摄像头适于设置在所述机械臂上；所述激光发射器向焊缝位置发射激光，并通过所述摄像头对在所述焊缝产生的激光条纹进行采集图像信息；所述纠偏式焊缝自动跟踪系统还包括用于使焊接工件回转工作的变位机；当变位机带动焊接工件回转时，机械臂带动焊枪相对于焊接工件进行转动焊接；所述激光发射器按照焊接工件转动的三个角度向焊缝位置投射激光，所述摄像头适于采集各角度投射激光对应的图像信息，并由计算机计算出焊枪与焊缝坡口相对的偏差。

【技术特征摘要】
1.一种纠偏式焊缝自动跟踪系统，其特征在于，包括：机器人控制器、图像采集装置、机械臂以及由机械臂控制的焊枪；其中所述图像采集装置适于从多角度采集焊接工件的焊缝的图像信息；所述机器人控制器适于接收所述图像信息控制机械臂对焊接轨迹进行纠偏；所述图像采集装置包括：激光发射器、摄像头，以及与摄像头相连的计算机；其中所述激光发射器及摄像头适于设置在所述机械臂上；所述激光发射器向焊缝位置发射激光，并通过所述摄像头对在所述焊缝产生的激光条纹进行采集图像信息；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱金法，周英华，周斌，孙亚文，
申请(专利权)人：常州机电职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32