一种柔性组对焊接机器人工作站制造技术

技术编号:22714722 阅读:16 留言:0更新日期:2019-12-04 01:57
本发明专利技术公开了一种柔性组对焊接机器人工作站,包括:全局视觉单元、柔性焊接机器人组、龙门桁架检测单元、总控单元和传送平台,柔性焊接机器人组设在传送平台两侧,传送平台上设有焊接工件,全局视觉单元设在柔性焊接机器人组周边,龙门桁架检测单元设在传送平台上方,通过总控单元根据获取的图像信息,控制柔性焊接机器人组进行焊接。本发明专利技术实现了焊接机器人高集成度、高柔性、高效率,解决了人工组对点焊位置偏差大、工件一致性差等问题,有效降低了工件装夹及转运次数。实现了工件多位置组对点焊、焊接工序无缝衔接,提高了组对精度、焊接一致性及焊接品质。

A flexible assembly welding robot workstation

The invention discloses a flexible assembly welding robot workstation, which comprises a global vision unit, a flexible welding robot group, a gantry truss detection unit, a general control unit and a transmission platform. The flexible welding robot group is arranged on both sides of the transmission platform, on which a welding workpiece is arranged, the global vision unit is arranged around the flexible welding robot group, and the gantry truss detection unit is arranged On the top of the transmission platform, the main control unit controls the flexible welding robot group to weld according to the acquired image information. The invention realizes high integration, high flexibility and high efficiency of the welding robot, solves the problems of large deviation of the manual assembly position of the spot welding, poor consistency of the workpiece, and effectively reduces the clamping and transfer times of the workpiece. It realizes the seamless connection of multi position assembly spot welding and welding process, improves the assembly accuracy, welding consistency and welding quality.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性组对焊接机器人工作站
本专利技术属于焊接检测机器人
,具体涉及一种柔性组对焊接机器人工作站。
技术介绍
随着智能工业机器人技术的快速发展,焊接机器人工作站逐渐应用于工业智能制造的各个方面。现有的机器人焊接工作站通常是焊接机器人配合变位机,达到自动变位和焊接的目的,但是对于批量组对焊接的工件,需要人工先进行大批量的点焊工作后才能放置在变位机上进行焊接,该焊接工艺存在工人工作量大、转运装夹次数多、焊接效率低、组对位置偏差大、焊接品质差等问题。因此,研制高集成度、高柔性、高效率。高品质的柔性组对焊接机器人工作站,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组对焊接机器人工作站,该工作站具有高集成度、高柔性、高效率、高品质的特点,能够有效的减少转运装夹次数和工人的工作量,降低组对位置偏差,提高焊接效率和焊接品质。本专利技术是通过下述技术方案来实现的。本专利技术给出了一种柔性组对焊接机器人工作站,包括:全局视觉单元,通过多组视觉组件动态识别焊接工件图像信息,将图像信息传输至总控单元;柔性焊接机器人组,通过焊接机器人手臂上的视觉组件对传送平台上的焊接工件进行精确焊接位置识别,并将位置信息传递至总控单元,总控单元控制夹持机器人进行焊接工件的多位置定位、夹持和不同位置组对点焊、焊接和补焊;龙门桁架检测单元,通过龙门桁架和检测机器人对不同位置不同焊接工件在线检测,将检测信息传递至总控单元,总控单元确定柔性焊接机器人组是否进行补焊;总控单元,控制传送平台将焊接工件输送至专用焊接区域,获取全局视觉单元、龙门桁架检测单元和柔性焊接机器人组的图像信息,控制柔性焊接机器人组进行焊接工件的多位置定位、夹持和不同位置组对点焊、焊接和补焊;传送平台,用于将焊接工件传送至柔性焊接机器人组位置,进行点焊、焊接和补焊;所述柔性焊接机器人组设在传送平台两侧,传送平台上设有焊接工件,全局视觉单元设在柔性焊接机器人组周边,龙门桁架检测单元设在传送平台上方,通过总控单元根据获取的图像信息,控制柔性焊接机器人组进行焊接。对于上述技术方案,本专利技术还有进一步优选的方案:优选的,所述全局视觉单元包括若干个视觉组件,分别设于传送平台两侧的柔性焊接机器人组周边;所述视觉组件为双目视觉组件、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。优选的,所述龙门桁架检测单元包括:X向导轨、Y向导轨、Z向导轨,Z向导轨滑动连接在X向导轨和Y向导轨上,Z向导轨的端部连接一个检测机器人(6),检测机器人末端连接内外质量检测组件。优选的,所述柔性焊接机器人组包括设在传送平台两侧的焊接机器人,固定在焊接机器人左侧的夹持机器人和放置在右侧的两台焊机,焊接件机器人端部通过机械手固定爪连接由焊枪转接板固定的焊枪,机械手固定爪下端由视觉固定架连接的视觉检测组件;所述夹持机器人端部固定有夹持爪。优选的,总控单元包括放置在龙门桁架检测单元后端的总控电控柜和机器人后侧的机器人电控柜;总控电控柜控制机器人电控柜控制柔性焊接机器人组进行焊接,同时,总控电控柜控制龙门桁架检测单元带动内外质量检测组件对焊接工件的检测。本专利技术相应地给出了一种柔性组对焊接机器人工作站的焊接方法,包括如下步骤:步骤1,启动总控单元,将焊接工件通过运输设备运送至传送平台入口,通过传送平台输送至专用焊接区域;步骤2,人工输入焊接工件的三维模型或者实测标准模型导入至总控电控柜;步骤3,通过全局视觉单元的多组视觉组件动态识别焊接工件图像信息,经总控电控柜解算出组对焊接工件的规格、尺寸信息以及停位位置坐标,通过坐标系转换,将组对焊接工件的关键特征坐标转换到焊接机器人坐标系下;步骤4,总控电控柜控制机器人电控柜引导焊接机器人的精定位视觉组件工作,准确提出待焊接焊缝的位置;通过坐标系转换,将焊缝的坐标转换到夹持机器人坐标系下,根据定义焊接位置与提取焊缝位置的偏差,控制夹持机器人调整焊接工件的位置,减小焊接工件组对误差;步骤5,机器人电控柜引导焊接机器人精定位视觉组件工作,准确提出焊接工件的焊缝位置,解算组对点焊位置;引导焊接机器人到点焊位置,起弧进行点焊作业;步骤6,机器人电控柜控制夹持机器人对组对焊接工件进行固定,引导焊接机器人精定位视觉组件对焊缝进行定位,生成焊接机器人的焊接作业路径及检测机器人的检测作业路径;步骤7,控制左右侧焊接机器人沿焊接路径进行焊接作业;步骤8,焊缝焊接接完成后,龙门桁架检测单元配合检测机器人按照检测路径运行至检测机器人可适应公差范围内,内外质量检测组件中获取焊缝的内外部质量检测特征,与预先约定的标准焊缝进行对比,生成焊接质量检测报告;步骤9,根据焊接质量检测报告,判断焊接是否合格,如果合格执行步骤10,如果不合格,对焊接不合格的地方,总控电控柜启动机器人电控柜控制柔性焊接机器人组执行补焊作业;步骤10,焊接完成后,传送平台接收到指令后启动并报警,提示工人焊接完成,焊接完成组对工件随着传送设备运送至出口,并放置到运输设备上,工人将其转运至下一个工位,同时下一个组对焊接工件到位,重复上述步骤,最终实现焊接工序无缝衔接。本专利技术由于采取以上技术方案,其具有以下有益效果:1.本专利技术由于采用了柔性焊接机器人组结合龙门桁架机器人和检测机器人的方式,配合视觉组件,运用图像处理算法,解决了人工组对点焊位置偏差大、工件一致性差等问题,同时,有效降低了工件装夹及转运次数,实现了焊接机器人高集成度、高柔性、高效率,2.本专利技术由于采用了柔性组对焊接机器人组的方式,配合传送平台和龙门桁架解决了工件多位置组对点焊、焊接工序无缝衔接的问题,提高了组对精度、焊接一致性及焊接品质。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本专利技术的不当限定,在附图中:图1为本专利技术柔性组对焊接机器人工作站的结构示意图;图2为本专利技术龙门桁架检测机器人的结构示意图;图3为本专利技术柔性组对焊接机器人的结构示意图;图4为本专利技术焊接组件的结构示意图;图5为本专利技术柔性组对焊接机器人工作站焊接方法流程图;图6为本专利技术全局视觉组件解算算法的流程图;图7为本专利技术精定位视觉组件的工作流程图;图8为本专利技术解算焊接及检测路径的工作流程图。图中:1、围栏;2、龙门桁架检测单元;3、总控电控柜;4、机器人电控柜;5、全局视觉装置;6、检测机器人;7、内外质量检测组件;8、传送平台;9、夹持机器人;10、焊接机器人A;11、焊机;12、焊接机器人B;13、焊接工件;14、焊枪;15、焊枪转接板;16、机械手固定爪;17、视觉固定架;18、视觉检测组件;19、X向导轨;20、Y向导轨;本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性组对焊接机器人工作站,其特征在于,包括:/n全局视觉单元,通过多组视觉组件动态识别焊接工件图像信息,将图像信息传输至总控单元;/n柔性焊接机器人组,通过焊接机器人手臂上的视觉组件对传送平台上的焊接工件进行精确焊接位置识别,并将位置信息传递至总控单元,总控单元控制夹持机器人进行焊接工件的多位置定位、夹持和不同位置组对点焊、焊接和补焊;/n龙门桁架检测单元,通过龙门桁架和检测机器人对不同位置不同焊接工件在线检测,将检测信息传递至总控单元,总控单元确定柔性焊接机器人组是否进行补焊;/n总控单元,控制传送平台将焊接工件输送至专用焊接区域,获取全局视觉单元、龙门桁架检测单元和柔性焊接机器人组的图像信息,控制柔性焊接机器人组进行焊接工件的多位置定位、夹持和不同位置组对点焊、焊接和补焊;/n传送平台,用于将焊接工件传送至柔性焊接机器人组位置,进行点焊、焊接和补焊;/n所述柔性焊接机器人组设在传送平台两侧,传送平台上设有焊接工件,全局视觉单元设在柔性焊接机器人组周边,龙门桁架检测单元设在传送平台上方,通过总控单元根据获取的图像信息,控制柔性焊接机器人组进行焊接。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性组对焊接机器人工作站,其特征在于,包括:
全局视觉单元,通过多组视觉组件动态识别焊接工件图像信息,将图像信息传输至总控单元;
柔性焊接机器人组,通过焊接机器人手臂上的视觉组件对传送平台上的焊接工件进行精确焊接位置识别,并将位置信息传递至总控单元,总控单元控制夹持机器人进行焊接工件的多位置定位、夹持和不同位置组对点焊、焊接和补焊;
龙门桁架检测单元,通过龙门桁架和检测机器人对不同位置不同焊接工件在线检测,将检测信息传递至总控单元,总控单元确定柔性焊接机器人组是否进行补焊;
总控单元,控制传送平台将焊接工件输送至专用焊接区域,获取全局视觉单元、龙门桁架检测单元和柔性焊接机器人组的图像信息,控制柔性焊接机器人组进行焊接工件的多位置定位、夹持和不同位置组对点焊、焊接和补焊;
传送平台,用于将焊接工件传送至柔性焊接机器人组位置,进行点焊、焊接和补焊;
所述柔性焊接机器人组设在传送平台两侧,传送平台上设有焊接工件,全局视觉单元设在柔性焊接机器人组周边,龙门桁架检测单元设在传送平台上方,通过总控单元根据获取的图像信息,控制柔性焊接机器人组进行焊接。


2.根据权利要求1所述的一种柔性组对焊接机器人工作站,其特征在于,所述全局视觉单元包括若干个视觉组件,分别设于传送平台两侧的柔性焊接机器人组周边;所述视觉组件为双目视觉组件、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所述的一种柔性组对焊接机器人工作站,其特征在于,所述龙门桁架检测单元包括X向导轨(19)、Y向导轨(20)和Z向导轨(21),Z向导轨(21)滑动连接在X向导轨(19)和Y向导轨(20)上,Z向导轨(21)的端部连接一个检测机器人(6),检测机器人末端连接内外质量检测组件(7)。


4.根据权利要求1所述的一种柔性组对焊接机器人工作站,其特征在于,所述柔性焊接机器人组包括设在传送平台(8)两侧的焊接机器人、固定在焊接机器人左侧的夹持机器人(9)和放置在右侧的两台焊机(11),焊接件机器人端部通过机械手固定爪(16)连接由焊枪转接板(15)固定的焊枪(14),机械手固定爪(16)下端由视觉固定架(17)连接的视觉检测组件(18);所述夹持机器人端部固定有夹持爪。


5.根据权利要求1所述的一种柔性组对焊接机器人工作站,其特征在于,总控单元包括放置在龙门桁架检测单元(2)后端的总控电控柜(3)和机器人后侧的机器人电控柜(4);总控电控柜(3)控制机器人电控柜(4)控制柔性焊接机器人组进行焊接,同时,总控电控柜(3)控制龙门桁架检测单元(2)带动内外质量检测组件(7)对焊接工件(13)的检测。


6.一种权利要求1-5任一项所述的柔性组对焊接机器人工作站的焊接方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1,启动总控单元,将焊接工件通过运输设备运送至传送平台入口,通过传送平台输送至专用焊接区域;
步骤2,人工输入焊接工件的三维模型或者实测标准模型导入至总控电控柜(3);
步骤3,通过全局视觉单元的多组视觉组件动态识别焊接工件图像信息,经总控电控柜(3)解算出组对焊接工件的规格、尺寸信息以及停位位置坐标,通过坐标系转换,将组对焊接工件的关键特征坐标转换到焊接机器人坐标系下;
步骤4,总控电控柜(3)控制机器人电控柜(4)引导焊接机器人的精定位视觉组件工作,准确提出待焊接焊缝的位置;通...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴易明赵晓进王汉晨王永旺黄荣于龙飞陈武强摆冬冬
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

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1