【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉示教的线激光焊缝自动跟踪系统及方法
本专利技术涉及机器人自动焊接领域，特别涉及一种基于视觉示教的线激光焊缝自动跟踪系统及方法。
技术介绍
焊接机器人在实施焊接时需要大量的人工辅助工作，大多数通过“手动示教+记忆再现”的固定模式完成焊接任务，即在焊接前，利用示教器手动控制焊接机器人运动，使得安装于机器人末端的焊枪从焊缝的起点运行到终点，期间通过目测的方式对轨迹路径、焊枪姿态等参数进行规划，使得焊枪在焊接过程中以恰当的速度移动并始终对准焊缝路径，实际焊接时，则利用之前示教获得的运动信息进行焊接作业，这种示教方式复杂，费时费力。而且在实际焊接应用中，由于工件装夹误差、振动移位、受热变形等因素的影响，焊缝的实际轨迹与示教轨迹间不可避免地存在偏差，显然，这种工作模式的机器人不能根据轨迹的变化作出相应的修正动作，从而影响最终的焊接质量与精度；而且，示教再现方式只能应用于工件焊缝形状都一致的场合，每换一次与之不同的工件，都需要重新示教编程，特别对于工件数量少、焊缝形状复杂的工件来说，繁琐的示教工作极大地限制了焊接机器人...
【技术保护点】
1.一种基于视觉示教的线激光焊缝自动跟踪系统，其特征在于：包括多自由度工业机器人、机器人控制柜、焊枪、线激光视觉传感器、手持示教装置、气缸、工控机和工作台，所述工控机与机器人控制柜、所述线激光视觉传感器相连，所述线激光视觉传感器安装在所述焊枪末端，所述焊枪固定在多自由度工业机器人上并随着机器人运动而改变空间位置。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于视觉示教的线激光焊缝自动跟踪系统，其特征在于：包括多自由度工业机器人、机器人控制柜、焊枪、线激光视觉传感器、手持示教装置、气缸、工控机和工作台，所述工控机与机器人控制柜、所述线激光视觉传感器相连，所述线激光视觉传感器安装在所述焊枪末端，所述焊枪固定在多自由度工业机器人上并随着机器人运动而改变空间位置。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉示教的线激光焊缝自动跟踪系统，其特征在于，所述多自由度工业机器人包括伺服系统和运动系统，所述伺服系统包括伺服电机和伺服驱动器；所述运动系统包括多自由度机械臂，所述焊枪固定在所述多自由度机械臂上。
3.根据权利要求2所述的一种基于视觉示教的线激光焊缝自动跟踪系统，其特征在于，线激光视觉传感器通过一套可调节高低和角度的夹持装置安装在焊枪末端，所述夹持装置包括绝缘连接板和夹持器，绝缘连接板将线激光视觉传感器与焊枪绝缘，所述夹持器上设置有多个调节螺孔，通过将调节螺孔错开对应在不同高度的位置并用螺丝固定，可以调整线激光视觉传感器相对焊枪的高度，所述绝缘连接板的背后通过螺丝与夹持器的下端进行可转动连接，并且通过设置的弧形调节孔在不同转动角度位置上的固定实现传感器整体相对于焊枪的角度调整。
4.根据权利要求3所述的一种基于视觉示教的线激光焊缝自动跟踪系统，其特征在于：所述线激光视觉传感器内部包含两个相同的立体视觉模块、一个激光发生器和一个图像高速采集模块，所述立体视觉模块采用工业相机，所述激光发生器采用一字线的激光器，所述图像高速采集模块采用板级相机，两个工业相机设置在激光器和板级相机的两侧，所述激光器倾斜地固定在板级相机的前方，使得激光器发出的激光在板级相机的视场范围里。
5.根据权利要求4所述的一种基于视觉示教的线激光焊缝自动跟踪系统，其特征在于：所述手持示教装置包括信息发送单元、特征识别单元和位姿测量杆件；所述手持示教装置中的特征识别单元可被立体视觉模块完整清晰拍摄并以图片信息保存，所述手持示教装置的信息发送单元采用有线传输或无线传输或有线和无线传输方式与立体视觉模块进行信息交互。
6.一种基于视觉示教的线激光焊缝自动跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、焊接开始前，线激光视觉传感器中的两个立体视觉模块先打开，手持示教装置在立体视觉模块的有效视野内进行示教，立体视觉模块将完整拍摄的特征识别单元的图像信息发送给工控机，所述工控机根据接收到的图像信息，提取图片中的特征信息，然后根据特征信息计算获取手持示教装置的位姿测量杆件末端点的位置信息和位姿测量杆件的姿态信息。所述工控机将获取的位置信息和姿态信息传输给机器人控制模块，所述机器人控制模块控制机器人本体末端工具复现手持示教装置位姿测量杆件末端点的位置和位姿测量杆件的姿态；
S2、焊接开始后，线激光视觉传感器中的图像高速采集模块先采集图像并发送到工控机，...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘海鸿，王耀玮，陈琳，梁旭斌，莫玉良，韩泽，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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