基于视觉传感的机器人焊接轨迹自主编程系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于视觉传感的机器人焊接轨迹自主编程系统及方法，可广泛应用于自动化焊接领域。本发明专利技术首先利用视觉扫描方法得到待焊工件外观的三维模型；然后通过扫描数据的预处理和点云拟合，得到特征面；之后通过特征面交线得到待焊路径的方程，自动生成焊接轨迹。本发明专利技术能够实现焊接免示教编程，较之现有的在线示教方法有明显优势，对不同形状特征的工件有较强适应性，达到生产实际的柔性要求，避免人机联混作业，提高生产效率和安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于视觉传感的机器人焊接轨迹自主编程系统及方法
本专利技术涉及一种基于视觉传感的机器人焊接轨迹自主编程系统及方法，可广泛应用于自动化焊接领域。
技术介绍
随着制造业自动化智能化程度的日益提升，机器人焊接受到了越来越广泛的关注，在焊前对焊接机器人末端夹持的焊枪位置、姿态、移动速度、运动轨迹等进行规划，在实施焊接作业时重复所记忆的运动路径，保证焊接质量。目前焊接机器人轨迹规划的方法主要有离线编程和在线示教两种：离线编程是通过精确的机器人模型、工具坐标系和工件坐标系模型，实现基于CAD模型生成的实际加工路径规划，对机器人标定、工装精度、加工环境标定等都有极高的精度要求，在实际生产中难以实现；在线示教是由工人操作机器人末端沿实际焊接轨迹运动，逐点记录机器人轨迹，并在施焊时重复所记录的轨迹，即可实现准确的焊接，虽能够保障精度，不受机器人模型和工件模型的影响，但示教耗时长、技术门槛高，导致效率低下，焊接环节无法与其余自动化生产环节有效接续，大大影响了整条产线的自动化程度，且无法避免人机联混作业，不利于安全生产。公告号为CN102135776B的专利技术专利提出了一种在机器人末端安装发光标志物的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉传感的机器人焊接轨迹自主编程系统，其特征在于包括：工业机器人手持操作面板(1)、工业机器人控制器(2)、工业机器人(3)、视觉传感装置(4)、加工台(5)、待焊工件(6)、处理器(7)、计算机(8)，工业机器人(3)上装设有末端执行器(9)、视觉传感装置(4)，视觉传感装置(4)位于待焊工件(6)上方，用于对待焊工件(6)沿固定轨迹扫描；待焊工件(6)放置在加工台(5)上；工业机器人手持操作面板(1)输出控制工业机器人控制器(2)，工业机器人控制器(2)控制工业机器人(3)动作；视觉传感装置(4)与处理器(7)连接；所述工业机器人控制器(2)、处理器(7)均与计算机(8)连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉传感的机器人焊接轨迹自主编程系统，其特征在于包括：工业机器人手持操作面板(1)、工业机器人控制器(2)、工业机器人(3)、视觉传感装置(4)、加工台(5)、待焊工件(6)、处理器(7)、计算机(8)，工业机器人(3)上装设有末端执行器(9)、视觉传感装置(4)，视觉传感装置(4)位于待焊工件(6)上方，用于对待焊工件(6)沿固定轨迹扫描；待焊工件(6)放置在加工台(5)上；工业机器人手持操作面板(1)输出控制工业机器人控制器(2)，工业机器人控制器(2)控制工业机器人(3)动作；视觉传感装置(4)与处理器(7)连接；所述工业机器人控制器(2)、处理器(7)均与计算机(8)连接。2.一种基于视觉传感的机器人焊接轨迹自主编程方法，其特征在于利用权利要求1所述的机器人焊接轨迹自主编程系统，包括以下步骤：系统标定：对工业机器人DH参数进行标定确定机器人基坐标系，对工业机器人末端执行器TCP进行标定确定机器人末端坐标系，继而得到机器人基坐标系与机器人末端坐标系之间的转换矩阵[R(δ),T(δ)]，以及TCP在机器人末端坐标系中的坐标[Lx,Ly,Lz]；TCP在机器人基坐标系中的位置坐标根据[R(δ),T(δ)]·[Lx,Ly,Lz,1]...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹怡蓉，刘佳君，吴哲明，马明星，李培旭，
申请(专利权)人：清华大学天津高端装备研究院洛阳先进制造产业研发基地，
类型：发明
国别省市：河南,41