【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接机器人，具体为一种多台焊接机器人协同控制系统及方法。
技术介绍
1、自动焊接生产线中由单台焊接机器人直接完成焊接工作时，较容易控制焊接机器人的工作顺序和焊接路径，但在工件长度较大，且需要焊接的焊缝较多的生产线中，仅使用单台焊接机器人进行焊接，工作效率低，不能体现自动化生产的高效性。
2、经检索，中国专利公开号为cn105033520b的专利公开了改进粒子群算法的多台焊接机器人协同控制系统，涉及机器人自动焊接控制领域，包括安装有协同控制软件的pc机及多台焊接机器人，每一台焊接机器人包括用于焊接的机械手及驱动控制机械手工作的机器人总控制台，机械手上设置有用于感应机械手位置的机械手传感器，所述pc机的输出端分别通过以太网与每一台焊接机器人的机器人总控制台连接，每一台焊接机器人的机械手传感器通过信号电缆与其对应的机器人总控制台连接，每一台焊接机器人的机械手传感器还通过以太网与pc机的输入端连接。焊接机器人采用双闭环的控制策略，机械手的焊接动作和位置通过传感器同时反馈到焊接机器人控制器和pc机，以实现位置信息的准确无误和最优的焊接路径规划控制。
3、上述专利存在以下不足：多个焊接机器人在进行相互协同作业时，易在对相近的焊缝位置焊接时出现交错，易使得相邻的两个或多个焊接机器人出现相互妨碍的状况。鉴于此，我们提出一种多台焊接机器人协同控制系统及方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种多台焊接机器人协同控制系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多台焊接机器人协同控制系统，包括：多个滑动架设在地轨上的焊接机器人本体，所述焊接机器人本体上安装有用于定位和追踪焊缝的机器视觉组件，所述地轨一侧安装有与焊接机器人本体电性连接的总控制台，所述地轨上滑动安装有用于驱动焊接机器人本体移动的立柱悬臂，所述总控制台内安装有控制系统，所述控制系统包括焊轨编辑系统、指令编辑系统、防碰撞系统以及机器人控制系统，所述焊轨编辑系统用于将机器视觉组件捕捉的焊缝信息进行处理、编辑，所述机器人控制系统用于控制焊接机器人本体的启闭作业，所述指令编辑系统用于将控制模块发出的控制指令进行处理编辑，所述指令编辑系统与焊轨编辑系统相适配，所述指令编辑系统与机器人控制系统以及多个焊接机器人本体均电性连接，所述焊接机器人本体上安装有防碰撞组件，所述防碰撞组件与防碰撞系统相适配，所述焊接机器人上还设置有协同控制软件的pc机，所述pc机的输出端分别通过以太网与每一台焊接机器人的机器人总控制台连接，每一台焊接机器人的机械手传感器通过信号电缆与其对应的机器人总控制台连接，每一台焊接机器人的机械手传感器还通过以太网与pc机的输入端连接，每一台焊接机器人中的机器视觉组件还包括视觉图像采集模块、视觉图像优化模块、焊缝检测模块和焊接控制模块，所述视觉图像采集模块用于对焊缝区域图像进行实时采集，所述视觉图像优化模块用于对采集得到的焊缝区域图像进行滤波处理，并对滤波后的焊缝区域图像进行增强处理，所述焊缝检测模块用于对处理后的焊缝区域图像进行图像分割和焊缝识别，并对识别到的焊缝进行特征点提取，从而确定焊缝的位置信息，所述焊接控制模块用于根据获得的焊缝位置信息控制焊接机器人的焊枪沿着焊缝进行焊接；所述视觉图像优化模块用于对采集得到的焊缝区域图像进行滤波处理。
3、优选的，所述防碰撞组件包括激光测距传感器，所述激光测距传感器设置有多个并分别与多个焊接机器人本体一一对应，所述激光测距传感器与焊接机器人本体可拆卸固定，所述防碰撞系统包括信号接收单元、综合距离处理单元以及强制指令发出单元，所述激光测距传感器与信号接收单元电性连接，所述综合距离处理单元用于处理多个所述激光测距传感器发出的测距电信号，所述强制指令发出单元与综合距离处理单元以及指令编辑系统均电性连接。
4、优选的，所述指令编辑系统包括上层指令编辑单元和下层指令编辑单元，所述上层指令编辑单元与强制指令发出单元和机器人控制系统均电性连接，所述下层指令编辑单元与上层指令编辑单元以及焊接机器人本体均电性连接。
5、优选的，所述机器人控制系统包括作业控制单元和视觉控制单元，所述作业控制单元与视觉控制单元分别与焊接机器人本体以及机器视觉组件相适配，所述作业控制单元与上层指令编辑单元电性连接，所述视觉控制单元与下层指令编辑单元电性连接。
6、优选的，所述焊轨编辑系统包括焊缝信息接收单元、预设焊轨信息存储单元以及焊轨计算处理单元，所述焊缝信息接收单元与机器视觉组件电性连接，所述预设焊轨信息存储单元与控制系统的输入模块相适配，所述焊轨计算处理单元与焊缝信息接收单元以及预设焊轨信息存储单元均适配，所述焊轨计算处理单元与上层指令编辑单元相适配。
7、优选的，所述上层指令编辑单元包括指令分编芯片、焊接控制指令节点和保护控制节点，所述指令分编芯片与作业控制单元相适配，所述焊接指令节点与指令分编芯片以及焊接机器人本体均电性连接，所述保护控制节点与强制指令发出单元电性连接，所述下层指令编辑单元包括视觉控制节点和运动控制节点，所述运动控制节点与立柱悬臂相适配，所述视觉控制节点与机器视觉组件相适配，所述上层指令编辑单元的指令优先级高于下层指令编辑单元的指令优先级。
8、优选的，所述视觉组件具体包括：
9、s1：在5×5窗口k内对噪声点进行检测，设窗口k的中心坐标为(m,n)，为窗口k内的最大灰度值，为窗口k内的最小灰度值，h(x,y)为窗口中坐标(x,y)处的像素灰度值，则噪声检测公式为：
10、
11、当f(x,y)＝1时，表示窗口内位置(x,y)处的像素为噪声像素，当f(x,y)＝0时，表示窗口内位置(x,y)处的像素为信号像素；
12、s2：以坐标(m,n)为中心的窗口k内检测得到的噪声像素组成的集合为z(m,n)，而信号像素组成的集合为x(m,n)，则对窗口k内噪声像素点进行滤波的公式为：
13、
14、
15、式中，h′(m,n)为滤波后窗口k的中心位置(m,n)处的灰度值，为信号集合x(m,n)中像素灰度值的均值，为信号集合x(m,n)中像素灰度值的中值，α(s)为权重系数，s为噪声集合z(m,n)中的像素数，k为以坐标(m,n)为中心的窗口k内的像素总。
16、优选的，所述焊缝识别单元用于对优化后的焊缝区域图像进行图像分割和边缘检测，从而得到焊缝区域图像中的焊缝，所述焊缝位置确定单元用于对所述焊缝进行特征点提取，从而确定焊缝的位置信息。
17、一种多台焊接机器人协同控制方法，包括以下步骤：
18、s1、获取焊缝信息，通过机器人视觉组件捕捉待焊接工件的焊缝信息，并将焊缝信息传输至焊轨编辑系统；
19、s2、计算并得到焊轨信息，通过焊轨编辑系统对焊缝信息进行处理得到与焊缝相适配的焊轨信息，并将该焊轨信息级进行分割编号，使得焊轨信息分割成多个连续或不连续的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于，包括：多个滑动架设在地轨上的焊接机器人本体，所述焊接机器人本体上安装有用于定位和追踪焊缝的机器视觉组件，所述地轨一侧安装有与焊接机器人本体电性连接的总控制台，所述地轨上滑动安装有用于驱动焊接机器人本体移动的立柱悬臂，所述总控制台内安装有控制系统；
2.根据权利要求1所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于：所述控制系统包括焊轨编辑系统、指令编辑系统、防碰撞系统以及机器人控制系统，所述焊轨编辑系统用于将机器视觉组件捕捉的焊缝信息进行处理、编辑，所述机器人控制系统用于控制焊接机器人本体的启闭作业，所述指令编辑系统用于将控制模块发出的控制指令进行处理编辑，所述指令编辑系统与焊轨编辑系统相适配，所述指令编辑系统与机器人控制系统以及多个焊接机器人本体均电性连接，所述焊接机器人本体上安装有防碰撞组件，所述防碰撞组件与防碰撞系统相适配，所述焊接机器人上还设置有协同控制软件的PC机，所述PC机的输出端分别通过以太网与每一台焊接机器人的机器人总控制台连接，每一台焊接机器人的机械手传感器通过信号电缆与其对应的机器人总控制台连接，每一
3.根据权利要求2所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于：所述指令编辑系统包括上层指令编辑单元和下层指令编辑单元，所述上层指令编辑单元与强制指令发出单元和机器人控制系统均电性连接，所述下层指令编辑单元与上层指令编辑单元以及焊接机器人本体均电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于：所述机器人控制系统包括作业控制单元和视觉控制单元，所述作业控制单元与视觉控制单元分别与焊接机器人本体以及机器视觉组件相适配，所述作业控制单元与上层指令编辑单元电性连接，所述视觉控制单元与下层指令编辑单元电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于：所述焊轨编辑系统包括焊缝信息接收单元、预设焊轨信息存储单元以及焊轨计算处理单元，所述焊缝信息接收单元与机器视觉组件电性连接，所述预设焊轨信息存储单元与控制系统的输入模块相适配，所述焊轨计算处理单元与焊缝信息接收单元以及预设焊轨信息存储单元均适配，所述焊轨计算处理单元与上层指令编辑单元相适配。
6.根据权利要求5所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于：所述上层指令编辑单元包括指令分编芯片、焊接控制指令节点和保护控制节点，所述指令分编芯片与作业控制单元相适配，所述焊接指令节点与指令分编芯片以及焊接机器人本体均电性连接，所述保护控制节点与强制指令发出单元电性连接，所述下层指令编辑单元包括视觉控制节点和运动控制节点，所述运动控制节点与立柱悬臂相适配，所述视觉控制节点与机器视觉组件相适配，所述上层指令编辑单元的指令优先级高于下层指令编辑单元的指令优先级。
7.根据权利要求6所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于：所述视觉组件具体包括：
8.根据权利要求7所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于：所述焊缝检测模块包括焊缝识别单元和焊缝位置确定单元，所述焊缝识别单元用于对优化后的焊缝区域图像进行图像分割和边缘检测，从而得到焊缝区域图像中的焊缝，所述焊缝位置确定单元用于对所述焊缝进行特征点提取，从而确定焊缝的位置信息。
9.一种多台焊接机器人协同控制方法，应用于权利要求1-8任一所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于：包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种多台焊接机器人协同控制方法，其特征在于：所述S3中，通过上层指令编辑单元对机器人控制系统的作业控制单元发送相应的作业指令。
...【技术特征摘要】
1.一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于，包括：多个滑动架设在地轨上的焊接机器人本体，所述焊接机器人本体上安装有用于定位和追踪焊缝的机器视觉组件，所述地轨一侧安装有与焊接机器人本体电性连接的总控制台，所述地轨上滑动安装有用于驱动焊接机器人本体移动的立柱悬臂，所述总控制台内安装有控制系统；
2.根据权利要求1所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于：所述控制系统包括焊轨编辑系统、指令编辑系统、防碰撞系统以及机器人控制系统，所述焊轨编辑系统用于将机器视觉组件捕捉的焊缝信息进行处理、编辑，所述机器人控制系统用于控制焊接机器人本体的启闭作业，所述指令编辑系统用于将控制模块发出的控制指令进行处理编辑，所述指令编辑系统与焊轨编辑系统相适配，所述指令编辑系统与机器人控制系统以及多个焊接机器人本体均电性连接，所述焊接机器人本体上安装有防碰撞组件，所述防碰撞组件与防碰撞系统相适配，所述焊接机器人上还设置有协同控制软件的pc机，所述pc机的输出端分别通过以太网与每一台焊接机器人的机器人总控制台连接，每一台焊接机器人的机械手传感器通过信号电缆与其对应的机器人总控制台连接，每一台焊接机器人的机械手传感器还通过以太网与pc机的输入端连接，防碰撞组件包括激光测距传感器，所述激光测距传感器设置有多个并分别与多个焊接机器人本体一一对应，所述激光测距传感器与焊接机器人本体可拆卸固定，所述防碰撞系统包括信号接收单元、综合距离处理单元以及强制指令发出单元，所述激光测距传感器与信号接收单元电性连接，所述综合距离处理单元用于处理多个所述激光测距传感器发出的测距电信号，所述强制指令发出单元与综合距离处理单元以及指令编辑系统均电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征在于：所述指令编辑系统包括上层指令编辑单元和下层指令编辑单元，所述上层指令编辑单元与强制指令发出单元和机器人控制系统均电性连接，所述下层指令编辑单元与上层指令编辑单元以及焊接机器人本体均电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种多台焊接机器人协同控制系统，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，唐正勇，江萧，康平，刘东林，
申请(专利权)人：重庆衍数自动化设备有限公司，
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。