一种基于机器视觉的机器人控制管理系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，本发明专利技术通过对各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数进行获取与分析，根据分析结果进行对应待焊接部件位置的校准，并对各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接运行参数进行监测，分析各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态，并进行对应的调节，从而保证待焊接部件的焊接质量符合焊接工艺规范，进一步保证后期工业焊接机器人的焊接精度和焊接质量，同时监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数和焊接区域内部缺陷参数，分析各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数，并进行对应的处理，进而提高焊接质量检验效率和焊接质量检验准确率。高焊接质量检验效率和焊接质量检验准确率。高焊接质量检验效率和焊接质量检验准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的机器人控制管理系统


[0001]本专利技术涉及机器人控制管理领域，涉及到一种基于机器视觉的机器人控制管理系统。

技术介绍

[0002]随着机器人技术的日益成熟，焊接机器人在工业制造业的应用越来越广泛，特别是在管道制造及其加工生产企业，已普遍采用工业焊接机器人对管道进行焊接作业。应用机器人焊接后，大大提高管道法兰的焊接速率，并降低工人劳动强度，改善了工人劳动环境。
[0003]虽然采用工业焊接机器人能够提高焊接速率，但是焊接过程中时常会出现焊接错误问题，主要包括以下问题：
[0004]1、存在待焊接部件在焊接前出现装配不到位的问题，导致后期工业焊接机器人在焊接过程中出现焊接偏差，从而使得实际焊接部件与工艺焊接需求存在差异，进而影响后期工业焊接机器人的焊接精度和焊接质量；
[0005]2、无法在工业焊接机器人焊接过程中对焊接运行参数进行实时监测，存在工业焊接机器人在焊接过程中出现焊接运行参数误差时无法及时处理的问题，导致待焊接部件的焊接质量不符合焊接工艺规范，进而造成焊接部件及焊接材料的浪费；
[0006]3、现有技术难以对工业焊接机器人焊接后的部件焊接质量进行实时监测，只能在焊接完成后通过质检人员检验焊接部件的焊接质量是否合格，这样不仅降低焊接质量检验效率，而且浪费了质检人员的时间成本，在极大程度上降低焊接部件的焊接质量检验准确率，进而无法保证焊接部件对应焊接质量检验结果的可靠性。

技术实现思路

[0007]鉴于此，为解决上述
技术介绍
中所提出的问题，现提出一种基于机器视觉的机器人控制管理系统。
[0008]本专利技术提供一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，包括焊前位置控制管理子系统、焊接执行端控制管理子系统、焊接质量分析管理子系统、焊接数据存储库和焊接机器人控制管理中心；
[0009]所述焊前位置控制管理子系统包括待焊接部件位置获取模块和待焊接部件位置校准模块，其中：
[0010]所述待焊接部件位置获取模块用于获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数；
[0011]所述待焊接部件位置校准模块用于对各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数进行分析，并根据分析结果对各目标工业焊接机器人对应的待焊接部件位置进行校准；
[0012]所述焊接执行端控制管理子系统包括焊接运行参数监测模块和焊接执行端调节
模块，其中：
[0013]所述焊接运行参数监测模块用于对各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数进行监测；
[0014]所述焊接执行端调节模块用于根据各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数，分析各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态，并进行对应的调节；
[0015]所述焊接质量分析管理子系统包括焊接区域外部缺陷参数监测模块、焊接区域内部缺陷参数监测模块和焊接质量分析模块，其中：
[0016]所述焊接区域外部缺陷参数监测模块用于监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数；
[0017]所述焊接区域内部缺陷参数监测模块用于监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域内部缺陷参数；
[0018]所述焊接质量分析模块用于根据各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数和焊接区域内部缺陷参数，分析各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数；
[0019]所述焊接数据存储库用于存储标准工业焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围，并存储标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值；
[0020]所述焊接机器人控制管理中心用于将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数与焊接数据存储库中存储的标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值进行对比，并根据对比结果进行对应的处理。
[0021]本专利技术一优选实施例，所述待焊接部件位置获取模块中各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数获取方式为：
[0022]对各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件进行三维扫描，构建各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型，获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件圆心位置和法兰部件圆心位置，并获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件焊接端裸露长度和法兰部件焊接面垂直度。
[0023]本专利技术一优选实施例，所述待焊接部件位置调节模块中对应的具体调节步骤包括：
[0024]将各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件圆心位置与其法兰部件圆心位置进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件圆心位置与其法兰部件圆心位置存在偏差，则对该目标工业焊接机器人焊接前的管道部件圆心位置进行校准；
[0025]将各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件焊接端裸露长度与预设的管道部件焊接端设定裸露长度进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件焊接端裸露长度大于或小于预设的管道部件焊接端设定裸露长度，则对该目标工业焊接机器人焊接前的管道部件焊接端位置进行校准；
[0026]将各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中法兰部件焊接面垂直度与预设的法兰部件焊接面设定垂直度进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中法兰部件焊接面垂直度大于或小于预设的法兰部件焊接面设定垂直度，则对该目标工业焊接机器人焊接前的法兰部件焊接面垂直度进行校准。
[0027]本专利技术一优选实施例，所述焊接运行参数监测模块中焊接运行参数包括焊接执行
端与焊接面的间距、焊接执行端焊接运行速度和焊接执行端焊料流速。
[0028]本专利技术一优选实施例，所述焊接执行端调节模块中分析各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态，并进行对应的调节，具体包括：
[0029]提取焊接数据存储库中存储的标准工业焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围，其中设定焊接运行参数范围包括焊接执行端与焊接面的设定间距范围、焊接执行端设定焊接运行速度范围和焊接执行端设定焊料流速范围，将各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数与标准焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围进行比对，若某目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数均处于标准焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围之内，表明该目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态为正常焊接状态；反之，表明该目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态为异常焊接状态，则停止该目标工业焊接机器人对应焊接执行端的工作，并重新对该目标工业焊接机器人对应焊接执行端的焊接运行参数进行调节。
[0030]本专利技术一优选实施例，所述焊接区域外部缺陷参数监测模块中监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数，具体包括：
[0031]通过高清摄像头对各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面进行图像采集，得到各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面图像，并根据各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面图像，获取各目标工业焊接机器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，其特征在于，包括焊前位置控制管理子系统、焊接执行端控制管理子系统、焊接质量分析管理子系统、焊接数据存储库和焊接机器人控制管理中心；所述焊前位置控制管理子系统包括待焊接部件位置获取模块和待焊接部件位置校准模块，其中：所述待焊接部件位置获取模块用于获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数；所述待焊接部件位置校准模块用于对各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数进行分析，并根据分析结果对各目标工业焊接机器人对应的待焊接部件位置进行校准；所述焊接执行端控制管理子系统包括焊接运行参数监测模块和焊接执行端调节模块，其中：所述焊接运行参数监测模块用于对各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数进行监测；所述焊接执行端调节模块用于根据各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数，分析各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态，并进行对应的调节；所述焊接质量分析管理子系统包括焊接区域外部缺陷参数监测模块、焊接区域内部缺陷参数监测模块和焊接质量分析模块，其中：所述焊接区域外部缺陷参数监测模块用于监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数；所述焊接区域内部缺陷参数监测模块用于监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域内部缺陷参数；所述焊接质量分析模块用于根据各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数和焊接区域内部缺陷参数，分析各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数；所述焊接数据存储库用于存储标准工业焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围，并存储标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值；所述焊接机器人控制管理中心用于将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数与焊接数据存储库中存储的标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值进行对比，并根据对比结果进行对应的处理。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，其特征在于：所述待焊接部件位置获取模块中各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数获取方式为：对各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件进行三维扫描，构建各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型，获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件圆心位置和法兰部件圆心位置，并获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件焊接端裸露长度和法兰部件焊接面垂直度。3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，其特征在于：所述待焊接部件位置校准模块中对应的具体调节步骤包括：将各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件圆心位置与其法兰部
件圆心位置进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件圆心位置与其法兰部件圆心位置存在偏差，则对该目标工业焊接机器人焊接前的管道部件圆心位置进行校准；将各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件焊接端裸露长度与预设的管道部件焊接端设定裸露长度进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件焊接端裸露长度大于或小于预设的管道部件焊接端设定裸露长度，则对该目标工业焊接机器人焊接前的管道部件焊接端位置进行校准；将各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中法兰部件焊接面垂直度与预设的法兰部件焊接面设定垂直度进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中法兰部件焊接面垂直度大于或小于预设的法兰部件焊接面设定垂直度，则对该目标工业焊接机器人焊接前的法兰部件焊接面垂直度进行校准。4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，其特征在于：所述焊接运行参数监测模块中焊接运行参数包括焊接执行端与焊接面的间距、焊接执行端焊接运行速度和焊接执行端焊料流速。5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，其特征在于：所述焊接执行端调节模块中分析各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态，并进行对应的调节，具体包括：提取焊接数据存储库中存储的标准工业焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围，其中设定焊接运行参数范围包括焊接执行端与焊接面的设定间距范围、焊接执行端设定焊接运行速度范围和焊接执行端设定焊料流速范...

【专利技术属性】
技术研发人员：张怀稳，纪小新，
申请(专利权)人：南通荣泉电子有限公司，
类型：发明
国别省市：