本发明专利技术涉及管屏螺柱焊接技术领域，公开了一种机器人螺柱自动焊接方法和系统，包括：由初始参数信息经离线编程方式生成机器人及焊枪的初始运动路径；对管屏进行扫描定位，获取整体位置信息；基于整体位置信息，机器人及焊枪移动至初始位置；通过三维视觉识别方式获取管屏的最高点和左右偏移量，修正获得焊接运动路径；获取管屏圆管的轮廓信息，计算获得直径和轴线姿态，以此调整焊枪的姿态；根据焊接运动路径及调整后的姿态进行自动化焊接。通过三维视觉识别获取管屏的尺寸及轮廓信息，由离线编程生成机器人及焊枪的初始运动路径，并根据管屏实际情况进行路径修正和姿态调整，使焊接更精准，避免偏焊、虚焊情况出现，适用于非标管屏的自动焊接。屏的自动焊接。屏的自动焊接。
【技术实现步骤摘要】
一种机器人螺柱自动焊接方法和系统
[0001]本专利技术涉及管屏螺柱焊接
，具体涉及一种机器人螺柱自动焊接方法和系统。
技术介绍
[0002]在现有模式壁管屏螺柱焊接过程中，工业机器人的工作方式主要采用示教再现的方式进行，这种工作方式对于工作任务不复杂，示教时间相对于工作时间较短的情况是非常有效的，但是在复杂的作业应用中，效果却不令人满意。示教再现的方式主要存在如下的缺点：（1）示教再现无法实现CAM（Computer Aided Manufacturing）；（2）复杂的机器人作业，如弧焊、切割、喷涂、激光融覆和3D打印等复杂任务很难采用示教的方式完成；（3）机器人示教时不是生产性的，任务一旦改变则要重新编程，不适合现阶段小批量和多品种的柔性生产需求。
[0003]因此，在现有模式壁管屏螺柱焊接过程中常存在自动化程度差，焊接精度低，无法实现非标管屏自动化焊接的问题。
技术实现思路
[0004]针对上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供了一种机器人螺柱自动焊接方法和系统，其通过三维视觉识别获取管屏的尺寸及轮廓信息，由离线编程根据初始参数信息及获取的管屏尺寸及轮廓信息，生成机器人及焊枪的初始运动路径，并根据管屏实际情况进行路径修正和姿态调整，保证焊接准确性，避免偏焊、虚焊情况出现，且可很好的适用于非标管屏的自动化焊接。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种机器人螺柱自动焊接方法，包括以下步骤：S1，获取初始参数信息，通过离线编程方式生成机器人及焊枪的初始运动路径；S2，将待焊接管屏定位装夹在工作台上，对所述管屏进行扫描定位，获取整体位置信息；S3，基于所述整体位置信息，机器人及焊枪移动至需要焊接的初始位置；S4，通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的最高点和左右偏移量，以此修正焊枪的初始运动路径获得焊接运动路径；S5，通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的轮廓信息，基于所述轮廓信息计算获得所述管屏圆管的直径和轴线姿态，并很据所述直径和轴线姿态调整所述焊枪的姿态；S6，所述螺柱自动上料，所述焊枪根据所述焊接运动路径及调整后的姿态进行自动化焊接。
[0006]在本申请的一种实施方式中，还包括步骤S7，所述机器人及焊枪每行进一段距离后，重复所述步骤S3至S5，以调整所述焊枪的焊接运动路径和姿态，再进行下一段管屏螺柱的焊接。
[0007]在本申请的一种实施方式中，在所述步骤S1中，获取初始参数信息，通过离线编程方式生成机器人及焊枪的初始运动路径，具体包括：获取并输入管屏形式、管屏单位长度单位面积的螺柱焊接数量、螺柱排列方式、螺柱角度、焊枪运动速度和偏差补偿中的一种或多种初始参数信息，通过所述离线编程方式基于所述初始参数信息生成机器人及焊枪的初始运动路径。
[0008]在本申请的一种实施方式中，在所述步骤S2中，将待焊接管屏定位装夹在工作台上，对所述管屏进行扫描定位，获取整体位置信息，具体包括：将待焊接的所述管屏吊装放置在工作台上，通过档铁及压杆工装进行定位装夹，移动所述机器人及焊枪到所述管屏的至少3个点位，通过三维视觉识别方式分别对所述管屏进行扫描，整合扫描数据，获取所述管屏的整体位置信息。
[0009]在本申请的一种实施方式中，在所述步骤S3中，基于所述整体位置信息，机器人及焊枪移动至需要焊接的初始位置，具体包括：基于所述管屏的整体位置信息及所述初始参数信息，将所述机器人及焊枪移动至需要焊接螺柱的初始位置。
[0010]在本申请的一种实施方式中，在所述步骤S4中，通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的最高点和左右偏移量，以此修正焊枪的初始运动路径获得焊接运动路径，具体包括：通过非接触式结构光和/或线激光传感方式扫描管屏圆管，获取管屏圆管的最高点位置和左右偏移量的位置坐标，基于所述位置坐标通过所述离线编程方式修正所述焊枪的初始运动路径，获得所述焊枪的焊接运动路径。
[0011]在本申请的一种实施方式中，在所述步骤S5中，通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的轮廓信息，基于所述轮廓信息计算获得所述管屏圆管的直径和轴线姿态，并很据所述直径和轴线姿态调整所述焊枪的姿态，具体包括：通过非接触式结构光和/或线激光传感方式扫描获取所述管屏圆管在两个扁钢之间的轮廓信息，基于所述轮廓信息通过三维点云计算获得所述管屏圆管的直径和轴线姿态，并根据所述直径和轴线姿态通过所述离线编程方式调整所述焊枪的姿态。
[0012]在本申请的一种实施方式中，在所述步骤S6中，所述螺柱自动上料，所述焊枪根据所述焊接运动路径及调整后的姿态进行自动化焊接，具体包括：控制所述螺柱自动上料至焊枪中，当所述焊枪及螺柱与所述管屏表面接触，所述焊枪根据所述焊接运动路径及调整后的姿态进行引弧自动化焊接。
[0013]机器人螺柱自动焊接系统，包括：机器人及焊枪模块，能沿管屏移动，用于将螺柱焊接至所述管屏上；自动送钉模块，用于向所述机器人及焊枪模块中输送螺柱，使所述螺柱自动上料至焊枪中；三维视觉识别模块，用于扫描获取所述管屏的整体位置信息，及圆管的最高点、左右偏移量和轮廓信息，并生成所述管屏圆管的直径和轴线姿态；
离线编程模块，用于根据初始参数信息生成机器人及焊枪模块的初始运动路径；根据所述三维视觉识别模块获取的所述管屏圆管的最高点和左右偏移量，修正并获得焊枪的焊接运动路径；以及根据所述三维视觉识别模块生成的所述管屏圆管的直径和轴线姿态，调整所述焊枪的姿态；控制器模块，与所述机器人及焊枪模块、自动送钉模块、三维视觉识别模块及离线编程模块连接，用于根据所述整体位置信息、焊接运动路径和焊枪的姿态控制所述机器人及焊枪模块运动施焊，同时控制所述自动送钉模块向所述机器人及焊枪模块输送螺柱。
[0014]在本申请的一种实施方式中，所述机器人及焊枪模块包括两个，两个所述机器人及焊枪模块之间进行通讯连接，实现干涉区域处理。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本申请的机器人螺柱自动焊接方法和系统，通过三维视觉识别获取管屏的尺寸及轮廓信息，采用离线编程根据初始参数信息及获取的管屏尺寸及轮廓信息，生成机器人及焊枪的初始运动路径，并根据管屏实际情况进行路径修正和姿态调整，保证焊接的准确性，避免偏焊、虚焊情况出现，且可很好的适用于非标管屏的自动化焊接。该方法和系统，可有效提高定位和焊接精度，提高工作效率，适应性强。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术中机器人螺柱自动焊接方法的流程示意图。
[0018]图2为本专利技术中三维视觉识别的定位原理图。
[0019]图3为本专利技术中机器人螺柱自动焊接系统的框架示意图。
[0020]附图标记：1、管屏；2、螺柱。
具体实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机器人螺柱自动焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取初始参数信息，通过离线编程方式生成机器人及焊枪的初始运动路径；S2，将待焊接管屏定位装夹在工作台上，对所述管屏进行扫描定位，获取整体位置信息；S3，基于所述整体位置信息，机器人及焊枪移动至需要焊接的初始位置；S4，通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的最高点和左右偏移量，以此修正焊枪的初始运动路径获得焊接运动路径；S5，通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的轮廓信息，基于所述轮廓信息计算获得所述管屏圆管的直径和轴线姿态，并很据所述直径和轴线姿态调整所述焊枪的姿态；S6，所述螺柱自动上料，所述焊枪根据所述焊接运动路径及调整后的姿态进行自动化焊接。2.根据权利要求1所述的机器人螺柱自动焊接方法，其特征在于，还包括步骤S7，所述机器人及焊枪每行进一段距离后，重复所述步骤S3至S5，以调整所述焊枪的焊接运动路径和姿态，再进行下一段管屏螺柱的焊接。3.根据权利要求1所述的机器人螺柱自动焊接方法，其特征在于，在所述步骤S1中，获取初始参数信息，通过离线编程方式生成机器人及焊枪的初始运动路径，具体包括：获取并输入管屏形式、管屏单位长度单位面积的螺柱焊接数量、螺柱排列方式、螺柱角度、焊枪运动速度和偏差补偿中的一种或多种初始参数信息，通过所述离线编程方式基于所述初始参数信息生成机器人及焊枪的初始运动路径。4.根据权利要求1所述的机器人螺柱自动焊接方法，其特征在于，在所述步骤S2中，将待焊接管屏定位装夹在工作台上，对所述管屏进行扫描定位，获取整体位置信息，具体包括：将待焊接的所述管屏吊装放置在工作台上，通过档铁及压杆工装进行定位装夹，移动所述机器人及焊枪到所述管屏的至少3个点位，通过三维视觉识别方式分别对所述管屏进行扫描，整合扫描数据，获取所述管屏的整体位置信息。5.根据权利要求1或3所述的机器人螺柱自动焊接方法，其特征在于，在所述步骤S3中，基于所述整体位置信息，机器人及焊枪移动至需要焊接的初始位置，具体包括：基于所述管屏的整体位置信息及所述初始参数信息，将所述机器人及焊枪移动至需要焊接螺柱的初始位置。6.根据权利要求1所述的机器人螺柱自动焊接方法，其特征在于，在所述步骤S4中，通过三维视觉识别方式获取所述管屏圆管的最高点和左右偏移量，以此修正焊枪的初始运动路径获得焊接...
【专利技术属性】
技术研发人员：虞静，黄陆君，唐海龙，黄贵余，陈光平，
申请(专利权)人：四川文理学院，
类型：发明
国别省市：
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。