The invention discloses a flexible welding robot system and a welding method thereof, including: the global vision unit recognizes the image information of the workpiece to be welded and positions the workpiece to be welded; the flexible welding robot unit accurately identifies the position of the workpiece to be welded through the precise positioning vision component, the image processing control machine solves the welding path, and the flexible welding robot performs the welding operation; The flexible inspection robot unit identifies the geometric dimension and quality of the welded workpiece through the stereo vision inspection component, generates the welding quality report according to the parameter information set by the user, and transmits the position where the welding deviation exceeds the threshold value and the deviation information to the flexible welding robot for repair welding; the general control unit performs image processing, data communication, welding robot and inspection machine Human motion control; table unit for different types of welding workpiece fast clamping. It solves the harm of welding operation to workers and realizes the high flexibility and intelligence of flexible welding robot system.
【技术实现步骤摘要】
一种柔性焊接机器人系统及其焊接方法
本专利技术属于焊接机器人
，具体涉及一种柔性焊接机器人系统及其焊接方法。
技术介绍
在生产制造行业中，焊接是各个工件之间最常用的连接方式之一，在对工件进行焊接时，需要预先将工件进行定位，由于不同工件的形状差异比较大，现场工人需要针对工件下料、组对、装夹位置偏差进行大量的示教工作，使用极其不方便；此外，现有焊接作业常常需要工人配合手动操作，而焊接过程中会产生大量的热量、辐射、有毒气体等，对工人的身体造成比较大的伤害，因此，通过焊接机器人来完成焊接工作，是未来焊接行业的趋势。柔性焊接机器人系统是将工业机器人技术和柔性制造有机结合，可有效降低对现场人员数量和技能要求，不仅使企业节约了产品工艺开发、设备采购及运营成本，大大提高了产品质量和生产效率，而且最大限度的减少了焊接对工人身体造成的伤害。相比于过去传统的手工焊接，柔性焊接机器人使得产品加工向全自动、高柔性、智能化的方向转变。因此，研制具有自动化程度高、高度柔性、免示教功能的焊接机器人系统，对焊接机器人行业具有重要意义。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种柔性焊接机器人系统及其焊接方法，该系统具有高度柔性、智能化、高效率、高品质、免示教的特点。本专利技术是通过下述技术方案来实现的。本专利技术提供了一种柔性焊接机器人系统，包括：全局视觉单元，识别待焊接工件图像信息并定位待焊接工件位置，将识别的图像信息采集并传递至总控单元；柔性...
【技术保护点】
1.一种柔性焊接机器人系统，其特征在于，包括：/n全局视觉单元，识别待焊接工件图像信息并定位待焊接工件位置，将识别的图像信息采集并传递至总控单元；/n柔性焊接机器人单元，通过精定位视觉组件对待焊接工件位置进行精确识别，将获取的图像信息经过图像处理控制机进行处理，解算出对待焊接工件的焊接路径，柔性焊接机器人按照焊接路径进行焊接作业；/n柔性检测机器人单元，通过立体视觉检测组件识别已焊接工件外形几何尺寸及质量，根据用户设置的参数信息生成焊接质量报告，并将焊接偏差超过阈值位置及偏差量信息传递至柔性焊接机器人进行补焊；/n总控单元，执行图像处理、数据通信以及焊接机器人和检测机器人的运动控制；/n工作台单元，用于对不同种类焊接工件的快速装夹。/n
【技术特征摘要】
1.一种柔性焊接机器人系统，其特征在于，包括：
全局视觉单元，识别待焊接工件图像信息并定位待焊接工件位置，将识别的图像信息采集并传递至总控单元；
柔性焊接机器人单元，通过精定位视觉组件对待焊接工件位置进行精确识别，将获取的图像信息经过图像处理控制机进行处理，解算出对待焊接工件的焊接路径，柔性焊接机器人按照焊接路径进行焊接作业；
柔性检测机器人单元，通过立体视觉检测组件识别已焊接工件外形几何尺寸及质量，根据用户设置的参数信息生成焊接质量报告，并将焊接偏差超过阈值位置及偏差量信息传递至柔性焊接机器人进行补焊；
总控单元，执行图像处理、数据通信以及焊接机器人和检测机器人的运动控制；
工作台单元，用于对不同种类焊接工件的快速装夹。
2.根据权利要求1所述的一种柔性焊接机器人系统，其特征在于，所述全局视觉单元包括全局视觉组件(3)，全局视觉组件(3)为双目视觉组件、多目视觉组件、单目多位置运动组件、结构光扫描组件或激光扫描组件，所述双目、多目视觉组件为两个或多个相机，所述单目多位置运动组件为相机安装在运动机构上，所述结构光扫描组件为激光器。
3.根据权利要求1所述的一种柔性焊接机器人系统，其特征在于，所述精定位视觉组件和立体视觉检测组件为工业相机或CCD/CMOS传感器组成的图像采集电路；
所述CCD/CMOS传感器组成的图像采集电路包括依次连接的CCD/CMOS传感器、传感器信号接收电路、信号解析电路和通讯接口电路，电源电路连接CCD/CMOS传感器、传感器信号接收电路、信号解析电路和通讯接口电路。
4.根据权利要求1所述的一种柔性焊接机器人系统，其特征在于，所述柔性焊接机器人单元包括柔性焊接机器人(10)、精定位视觉组件(11)和焊枪(12)，所述柔性焊接机器人(10)通过转接台固定于地面，精定位视觉组件(11)和焊枪(12)安装在柔性焊接机器人(10)前端，在柔性焊接机器人(10)右侧放置焊机(6)；
所述柔性检测机器人单元包括柔性检测机器人(8)和立体视觉检测组件(9)，立体视觉检测组件(9)固定在柔性检测机器人(8)手臂前端。
5.根据权利要求1所述的一种柔性焊接机器人系统，其特征在于，所述总控单元包括人机交互工作台(1)、图像处理控制机(2)和机器人控制箱(5)，所述人机交互工作台(1)分别连接图像处理控制机(2)和焊接机器人控制箱(5)，机器人控制箱(5)连接柔性检测机器人(8)和柔性焊接机器人(10)；
所述工作台单元包括多功能焊接工作台(7)和夹紧工装(14)，待焊接工件(13)放置在多功能焊接工作台(7)台面上，所述夹紧工装(14)夹紧在待焊接工件(13)的预置夹紧位。
6.一种权利要求1-5任一项所述的柔性焊接机器人的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将待焊接工件通过夹紧工装固定在多功能焊接工作台上，启动人机交互工作台并将三维模型或实测标准模型信息导入，并通过人机交互工作台定义焊接特征，根据上述三维模型或者实测标准模型生成精定位测量工件关键特征点，确认自动形成理论焊接路径；
步骤2，全局视觉组件识别工件生成关键特征点，并自动校正生成实际精定位测量路径，机器人控制箱接收图像处理控制机发出的测量指令，使得精定位视觉组件按照实际精定位测量路径进行自动扫描测量，并输出三维点云信息，最终通过坐标转换解算出各关键特征点空间坐标值；
步骤3，总控单元通过待焊接工件实际特征测量坐标，并根据实际测量结果进行理论焊接路径校正，最终形成实际的焊接规划路径，在人机交互工作台上通过模拟焊接路径判断焊接任务是否正确无误，进而执行实际焊接任务；
步骤4，焊接完成后，机器人控制箱接收到图像处理控制机的调度指令后控制机器人按照检测路径运动，通过立体视觉检测组件采集图像信息，利用视差图生成三维点云数据并进行处理，最终提取出焊缝外观特征信息并计算出焊缝的对应特征；
步骤5，将计算出的焊缝对应特征与预先设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓进，吴易明，王永旺，王汉晨，黄荣，董林佳，陈武强，摆冬冬，于龙飞，靳亚丽，李柏杨，张尚玉，
申请(专利权)人：西安中科光电精密工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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