一种基于激光测距的角焊缝焊接轨迹检测装置和方法制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
一种基于激光测距的角焊缝焊接轨迹检测装置和方法
本专利技术属于焊接领域，具体涉及一种基于激光测距的角焊缝焊接轨迹检测装置和方法。
技术介绍
制造业的发展使得焊接技术变得越来越重要，先进的焊接技术能给制造业提供了更好的效率和质量保障。但是，手工焊接由于周期长、工人劳动强度大以及作业环境恶劣等原因已经不能满足现代生产的需要，焊接机器人正逐渐取代它成为焊接领域发展趋势。在焊接结构中，角焊缝是最常见的一种焊缝之一，尤其在造船中，有80％的焊缝是角焊缝。目前，针对角焊缝件的机器人焊接，绝大多数还是采用传统“示教再现”的半自动化方式，部分企业在机器人上增加了一些传感器实现对角焊缝的寻位功能。哈尔滨焊接研究所在1999年设计了一种新型的由传感器、控制电路、执行机构等部分组成的机械探头接触式焊缝寻位系统，主要用于角焊缝的寻位过程中，结构简单、工作可靠，但探头磨损大、易变形、效率比较低下。另外不少的企业结合视觉技术，在自动焊接系统中添加一个CCD相机，对焊件进行拍照，寻找角焊缝的焊位轨迹。此方法适用范围比较广、精度高、响应快，但结构相对比较复杂且价格比较昂贵。
技术实现思路
本专利技术...
【技术保护点】
一种基于激光测距的角焊缝焊接轨迹检测装置，采用激光测距并对角焊缝件的焊缝进行自主寻位和自动焊接，其特征在于，包括：机器人，具有机器人本体和机械臂；焊枪，设置在所述机械臂上，用于对所述焊缝进行焊接；激光测距传感器，通过支架固定在所述机械臂的端部，用于对所述焊缝进行扫描，得到所述焊缝在空间位置上的特征点；倍福模块，与所述激光测距传感器连接，用于采集所述特征点，得到所述焊缝的位置信息；主控计算机，通过以太网与所述机器人进行连接，用于根据所述位置信息生成所述机器人的焊接程序；以及机器人控制器，用于根据所述焊接程序控制所述机器人进行运动从而对所述焊缝进行焊接。
【技术特征摘要】
1.一种基于激光测距的角焊缝焊接轨迹检测装置，采用激光测距并对角焊缝件的焊缝进行自主寻位和自动焊接，其特征在于，包括：机器人，具有机器人本体和机械臂；焊枪，设置在所述机械臂上，用于对所述焊缝进行焊接；激光测距传感器，通过支架固定在所述机械臂的端部，用于对所述焊缝进行扫描，得到所述焊缝在空间位置上的特征点；倍福模块，与所述激光测距传感器连接，用于采集所述特征点，得到所述焊缝的位置信息；主控计算机，通过以太网与所述机器人进行连接，用于根据所述位置信息生成所述机器人的焊接程序；以及机器人控制器，用于根据所述焊接程序控制所述机器人进行运动从而对所述焊缝进行焊接。2.根据权利要求1所述的基于激光测距的角焊缝焊接轨迹检测装置，其特征在于：其中，所述激光测距传感器为基恩士高精度测距传感器。3.一种采用如权利要求1所述的基于激光测距的角焊缝焊接轨迹检测装置对焊缝进行焊接的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，采用四点法对所述激光测距传感器的坐标系相对于所述机器人的末端坐标系的位置和旋转关系进行标定；S2，所述主控计算机控制所述激光测距传感器对所述焊缝进行扫描，得到所述焊缝在空间位置上的特征点；S3，所述倍福模块采集所述特征点，得到所述焊缝的位置信息；S4，所述主控计算机对所述焊缝的位置信息进行处理，得到所述焊缝的起始点和终止点；S5，所述主控计算机根据所述起始点和所述终止点生成所述机器人的焊接程序；S6，所述机器人控制器根据所述焊接程序控制所述焊枪对所述焊缝进行焊接。4.根据权利要求3所述的基于激光测距的角焊缝焊接轨迹检测装置对焊缝进行测距、自动寻位和自动焊接的方法，其特征在于：其中，所述S-1中还包括如下子步骤：S1-1：调整所述支架，使得所述激光测距传感器的发射光束与所述机器人的末端坐标系的Y轴平行；S1-2：所述发射光束在所述角焊缝件的底面平角上形成激光平面，所述发射光束距离该激光平面为300mm的点设为所述激光测距传感器的坐标系的坐标中心；S1-3：操作人员采用四种不同的姿态手动示教所述机器人，使所述发射光束直射设置好的球面固定点，记录下各种姿态对应的所述机器人的末端坐标系的姿态值和位置值；S1-4：根据所述姿态值和所述位置值，基于所述激光测距传感器与所述机械臂的末端在预定坐标系的转换关系以及所述激光测距传感器相对于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘芳，刘源，马宏波，林涛，朱振友，
申请(专利权)人：上海理工大学，江苏北人机器人系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
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