本發(fā)明涉及一種焊接機(jī)械，具體涉及一種機(jī)器人智能焊接的控制方法。

背景技術(shù)：

焊接機(jī)器人是從事焊接的工業(yè)機(jī)器人。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織工業(yè)機(jī)器人屬于標(biāo)準(zhǔn)焊接機(jī)器人的定義，工業(yè)機(jī)器人是一種多用途的、可重復(fù)編程的自動(dòng)控制操作機(jī)，具有三個(gè)或更多可編程的軸，用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。為了適應(yīng)不同的用途，機(jī)器人最后一個(gè)軸的機(jī)械接口，通常是一個(gè)連接法蘭，可接裝不同工具或稱末端執(zhí)行器。焊接機(jī)器人就是在工業(yè)機(jī)器人的末軸法蘭裝接焊鉗或焊槍的，使之能進(jìn)行焊接，切割或熱噴涂。點(diǎn)焊對(duì)焊接機(jī)器人的要求不是很高。因?yàn)辄c(diǎn)焊只需點(diǎn)位控制，至于焊鉗在點(diǎn)與點(diǎn)之間的移動(dòng)軌跡沒有嚴(yán)格要求，這也是機(jī)器人最早只能用于點(diǎn)焊的原因。點(diǎn)焊用機(jī)器人不僅要有足夠的負(fù)載能力，而且在點(diǎn)與點(diǎn)之間移位時(shí)速度要快捷，動(dòng)作要平穩(wěn)，定位要準(zhǔn)確，以減少移位的時(shí)間，提高工作效率。點(diǎn)焊機(jī)器人需要有多大的負(fù)載能力，取決于所用的焊鉗形式。對(duì)于用與變壓器分離的焊鉗，30～45kg負(fù)載的機(jī)器人就足夠了。但是，這種焊鉗一方面由于二次電纜線長(zhǎng)，電能損耗大，也不利于機(jī)器人將焊鉗伸入工件內(nèi)部焊接；另一方面電纜線隨機(jī)器人運(yùn)動(dòng)而不停擺動(dòng)，電纜的損壞較快。因此，目前逐漸增多采用一體式焊鉗。這種焊鉗連同變壓器質(zhì)量在70kg左右?？紤]到機(jī)器人要有足夠的負(fù)載能力，能以較大的加速度將焊鉗送到空間位置進(jìn)行焊接，一般都選用100～150kg負(fù)載的重型機(jī)器人。為了適應(yīng)連續(xù)點(diǎn)焊時(shí)焊鉗短距離快速移位的要求。新的重型機(jī)器人增加了可在0.3s內(nèi)完成50mm位移的功能。這對(duì)電機(jī)的性能，微機(jī)的運(yùn)算速度和算法都提出更高的要求。

現(xiàn)有的焊接機(jī)器人一般根據(jù)預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行焊接或者人工遙控焊接，根據(jù)預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行焊接對(duì)生產(chǎn)線整體要求較高，人工遙控焊接效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是低成本自動(dòng)焊接，目的在于提供一種機(jī)器人智能焊接的控制方法，解決現(xiàn)有的焊接機(jī)器人一般根據(jù)預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行焊接或者人工遙控焊接，根據(jù)預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行焊接對(duì)生產(chǎn)線整體要求較高，人工遙控焊接效率較低的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種機(jī)器人智能焊接的控制方法，包括依次進(jìn)行的以下步驟：

A、對(duì)待焊件的焊接點(diǎn)進(jìn)行圖像標(biāo)記；一般采用與待焊件表面顏色明顯不同的顏色對(duì)焊接點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，便于識(shí)別。

B、建立圖像識(shí)別系統(tǒng)，將步驟A中焊接點(diǎn)的圖像標(biāo)記錄入圖像識(shí)別系統(tǒng)；將所需識(shí)別的顏色，圖案錄入圖像識(shí)別系統(tǒng)，同時(shí)，優(yōu)選采用OCR識(shí)別技術(shù)，將將顏色進(jìn)行二值化，將圖案錄入字符識(shí)別庫(kù)；

C、將步驟B的圖像識(shí)別系統(tǒng)與焊接機(jī)器人進(jìn)行匹配；對(duì)圖像識(shí)別系統(tǒng)與焊接機(jī)器人內(nèi)部的三軸坐標(biāo)系進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化；圖像識(shí)別系統(tǒng)在識(shí)別圖像的同時(shí)可以進(jìn)行距離測(cè)定從而分析待測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)，統(tǒng)一圖像識(shí)別系統(tǒng)與焊接機(jī)器人的三維坐標(biāo)系便于確認(rèn)焊槍與焊接點(diǎn)的位置關(guān)系；

D、將待焊件置入焊接機(jī)器人的焊接平臺(tái)；

E、啟動(dòng)圖像識(shí)別系統(tǒng)與焊接機(jī)器人；

F、圖像識(shí)別系統(tǒng)檢測(cè)待測(cè)件上的與步驟B錄入標(biāo)記相同的圖像標(biāo)記，獲取其三維坐標(biāo)；焊機(jī)機(jī)器人獲取焊接臂焊槍的三維坐標(biāo)；

G、對(duì)比步驟F獲取的圖像標(biāo)記的三維坐標(biāo)與焊槍的三維坐標(biāo)，進(jìn)行向量運(yùn)算；獲取圖像標(biāo)記的三維坐標(biāo)與焊槍的三維坐標(biāo)在X、Y、Z軸上的向量差；

H、根據(jù)步驟G向量運(yùn)算的結(jié)果控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)；根據(jù)步驟G獲取的X、Y、Z軸的向量差控制機(jī)械臂的三軸移動(dòng)；

I、依次重復(fù)步驟F、G、H直到圖像標(biāo)記的三維坐標(biāo)與焊槍的三維坐標(biāo)相同

J、啟動(dòng)焊槍進(jìn)行焊接；

K、依次重復(fù)步驟F至J，直到圖像識(shí)別系統(tǒng)無法檢測(cè)到圖像標(biāo)記。

所述步驟B可以錄入多種圖像標(biāo)記。可錄入多種圖像標(biāo)記預(yù)設(shè)為不同的模板，便于調(diào)用。

所述步驟D將待焊件置入焊接平臺(tái)時(shí)還可手動(dòng)錄入該焊接件焊接點(diǎn)的數(shù)量，步驟K圖像識(shí)別系統(tǒng)無法檢測(cè)到圖像標(biāo)記后統(tǒng)計(jì)步驟F至J的循環(huán)次數(shù)，與手動(dòng)錄入該焊接件焊接點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)行對(duì)比。通過對(duì)比步驟F至J的循環(huán)次數(shù)與手動(dòng)錄入該焊接件焊接點(diǎn)的數(shù)量，可以知道圖像識(shí)別系統(tǒng)是否對(duì)每個(gè)焊接點(diǎn)都進(jìn)行了識(shí)別，若相同，則完成識(shí)別，若不同，則識(shí)別系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明一種機(jī)器人智能焊接的控制方法，改進(jìn)成本低，可直接在現(xiàn)有設(shè)備上進(jìn)行改造；

2、本發(fā)明一種機(jī)器人智能焊接的控制方法，具有自檢功能，工作穩(wěn)定性高。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例

一種機(jī)器人智能焊接的控制方法，包括依次進(jìn)行的以下步驟：

A、對(duì)待焊件的焊接點(diǎn)進(jìn)行圖像標(biāo)記，焊接件為黑色，標(biāo)記點(diǎn)為白色；一般采用與待焊件表面顏色明顯不同的顏色對(duì)焊接點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，便于識(shí)別。

B、建立圖像識(shí)別系統(tǒng)，將步驟A中焊接點(diǎn)的圖像標(biāo)記錄入圖像識(shí)別系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)置為識(shí)別圖像中白色的部分，圖像識(shí)別系統(tǒng)基于攝像頭和DSP芯片；將所需識(shí)別的顏色，圖案錄入圖像識(shí)別系統(tǒng)，同時(shí)，優(yōu)選采用OCR識(shí)別技術(shù)，將將顏色進(jìn)行二值化，將圖案錄入字符識(shí)別庫(kù)；

C、將步驟B的圖像識(shí)別系統(tǒng)與焊接機(jī)器人進(jìn)行匹配；對(duì)圖像識(shí)別系統(tǒng)與焊接機(jī)器人內(nèi)部的三軸坐標(biāo)系進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化；圖像識(shí)別系統(tǒng)在識(shí)別圖像的同時(shí)可以進(jìn)行距離測(cè)定從而分析待測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)，統(tǒng)一圖像識(shí)別系統(tǒng)與焊接機(jī)器人的三維坐標(biāo)系便于確認(rèn)焊槍與焊接點(diǎn)的位置關(guān)系；

D、將待焊件置入焊接機(jī)器人的焊接平臺(tái)，同時(shí)錄入該待焊件焊接點(diǎn)的數(shù)量n，n為正整數(shù)；

E、啟動(dòng)圖像識(shí)別系統(tǒng)與焊接機(jī)器人；

F、圖像識(shí)別系統(tǒng)檢測(cè)待測(cè)件上的白色圖像標(biāo)記，獲取其與通過測(cè)距裝置獲取標(biāo)記與攝像頭的距離，根據(jù)標(biāo)記與攝像頭的距離和標(biāo)記位于圖像中的二維坐標(biāo)確定圖像標(biāo)記的三維坐標(biāo)；焊機(jī)機(jī)器人獲取焊接臂焊槍的三維坐標(biāo)；

G、對(duì)比步驟F獲取的圖像標(biāo)記的三維坐標(biāo)與焊槍的三維坐標(biāo)，進(jìn)行向量運(yùn)算；獲取圖像標(biāo)記的三維坐標(biāo)與焊槍的三維坐標(biāo)在X、Y、Z軸上的向量差；

H、根據(jù)步驟G向量運(yùn)算的結(jié)果控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)；根據(jù)步驟G獲取的X、Y、Z軸的向量差控制機(jī)械臂的三軸移動(dòng)；

I、依次重復(fù)步驟F、G、H直到圖像標(biāo)記的三維坐標(biāo)與焊槍的三維坐標(biāo)相同

J、啟動(dòng)焊槍進(jìn)行焊接；

K、依次重復(fù)步驟F至J，直到圖像識(shí)別系統(tǒng)無法檢測(cè)到圖像標(biāo)記后，系統(tǒng)檢測(cè)步驟F至J的循環(huán)次數(shù)是否為n，若是，完成焊接，若不是，系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。