基于线激光扫描的空间直角折线焊缝拟合系统技术方案

本发明专利技术提供了基于线激光扫描的空间直角折线焊缝拟合系统，提出一种针对空间的复杂焊缝的拟合算法，并集成到焊缝拟合系统的控制系统中。首先将扫描仪用夹具固定在焊接机器人的末端，调整与待焊工件的相对高度位置；焊接机器人带动扫描仪做水平运动，保持扫描仪发出的线激光与待焊工件的焊缝保持垂直，直至线激光走完一个待焊面，保存扫描数据并上传至控制系统，此时变位机带动待焊工件转动90°；直至扫描完待焊工件的四个面；控制系统首先分别去除四组数据中的无效数据点，然后将四组数据进行拼接得到焊缝轨迹，再提取焊缝轨迹的边缘，最后获取关键点；控制系统将关键点以两种形式传输给焊接机器人，控制系统操纵焊接机器人进行相应的焊接指令。

Spatial Right-angle Folded-line Weld Fitting System Based on Line Laser Scanning

【技术实现步骤摘要】
基于线激光扫描的空间直角折线焊缝拟合系统
本专利技术涉及激光引导焊接
，具体涉及基于线激光扫描的空间直角折线焊缝拟合系统。
技术介绍
传统的焊接机器人采用示教再现或离线编程的方法,只能够满足固定位置的焊接，且需要工件制造精度和装配精度极高。在实际焊接过程中，工件不断以流水线的方式运至焊接处，期间工件的实际位置难免会与期望位置出现偏差，为了使得焊接机器人能够自动校正轨迹，工业上已经通过应用一定的激光传感技术获得焊缝中心相对于机器人的位置和姿态。目前集装箱很多零部件都实现了自动化焊接，但角柱组件由于其焊缝分布的复杂性一直未能实现自动焊接，现有的技术只适用于简单焊缝，比如直线焊缝，对于复杂焊缝的处理技术还有待开发。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对上述目前缺少对复杂焊缝的处理方式的技术问题，提供基于线激光扫描的空间直角折线焊缝拟合系统解决上述技术缺陷。基于线激光扫描的空间直角折线焊缝拟合系统，基于任意一种自动焊接平台进行工作，包括变位机、扫描仪、焊接机器人和控制系统。其中，变位机用于控制工件在扫描过程和焊接过程中的转位运动，每次转动的角度为90°；扫描仪用于对待焊工件进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于线激光扫描的空间直角折线焊缝拟合系统，基于任意一种自动焊接平台进行工作，其特征在于，包括变位机、扫描仪、焊接机器人和控制系统。其中，变位机用于控制工件在扫描过程和焊接过程中的转位运动，每次转动的角度为90°；扫描仪用于对待焊工件进行扫描；焊接机器人用于在自动焊接平台上对待焊工件进行焊接；控制系统用于控制变位机、扫描仪和焊接机器人开启和停止工作，还用于采集待焊工件端面信息并进行数据处理以得出待焊工件的焊缝数据；基于线激光扫描的空间直角折线焊缝拟合系统的工作过程包括：S1、将扫描仪用夹具固定在焊接机器人的末端，控制系统控制焊接机器人末端移动到待焊工件的上方，调整与待焊工件的相对高度位置，使...

【技术特征摘要】
1.基于线激光扫描的空间直角折线焊缝拟合系统，基于任意一种自动焊接平台进行工作，其特征在于，包括变位机、扫描仪、焊接机器人和控制系统。其中，变位机用于控制工件在扫描过程和焊接过程中的转位运动，每次转动的角度为90°；扫描仪用于对待焊工件进行扫描；焊接机器人用于在自动焊接平台上对待焊工件进行焊接；控制系统用于控制变位机、扫描仪和焊接机器人开启和停止工作，还用于采集待焊工件端面信息并进行数据处理以得出待焊工件的焊缝数据；基于线激光扫描的空间直角折线焊缝拟合系统的工作过程包括：S1、将扫描仪用夹具固定在焊接机器人的末端，控制系统控制焊接机器人末端移动到待焊工件的上方，调整与待焊工件的相对高度位置，使待焊工件工件保持在扫描仪的扫描范围内，然后控制模块对发出线激光的扫描仪进行设定，使扫描仪能够输出焊缝的基本形状信息，准备开始扫描；S2、扫描仪开始扫描，焊接机器人带动扫描仪做水平运动，保持扫描仪发出的线激光与待焊工件的焊缝保持垂直，直至线激光走完一个待焊面，保存扫描数据并上传至控制系统，此时变位机带动待焊工件转动90°；S3、重复S2，直至扫描完待焊工件的四个面，此时已保存了四组数据，分别是四个面的焊缝数据信息；S4、控制系统首先分别去除四组数据中的无效数据点，然后将四组数据转换到同一个平面内进行拼接，得到一个完整的焊缝轨迹，再提取焊缝轨迹的边缘，最后对焊缝边缘进行区域分割以获取关键点；S5、控制系统将S...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉丹，文国军，吴丹，陈方，胡自飞，夏雨，袁成翔，唐志强，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北,42