因素對識別精度的影響。
[0056](2)視覺圖像識別技術:視覺器在調整過程中，不影響視覺器對物體的識別。通過高幀率的拍攝圖片，每幅圖片均可通過折線計算出縫隙的機械坐標位置和縫隙的寬度。
[0057](3)控制系統將所得的大量縫隙寬度和縫隙位置數據密集化，及噪點去除(根據被測物體的實際物理特征去除嚴重不符實際的噪點，并根據特征插入一些更合乎實際的點作為補充)即得到被測縫隙的實際物理走勢特征。實際寬度:其處理方式基本同于縫隙位置的處理方式，其實際參考的物理特征基本為一段直線，只是根據計算出的縫隙值做各種有利于焊接工藝的操作:如，速度、電壓、焊接角度等的控制。
[0058](3)實際縫隙的物理軌跡由共臂的焊接軸10執行。(焊接軸與視覺器軸的位置如附圖所示)。根據識別的縫隙寬度值調整熔池的電壓值和電流值。同時調整焊接軸10的執行速度。調整規則:縫隙寬度、電流值、電壓值、執行速度通過表格預設好其對應關系。例如:當縫隙寬度為零，電流值為300A，焊槍執行速度為1200mm/min。當識別到縫隙寬度為
1.5MM，電流值自動調為350A，同時焊槍執行速度為1500mm/min。
[0059]因此，如圖1所示，本發明的基于機械視覺導引實現自動化縫隙焊接的系統包括:
[0060]視覺采樣軸；
[0061]視覺采樣模塊，用以沿著所述的視覺采樣軸運動并采集待焊接的縫隙處的位置數據信息；
[0062]所述的視覺采樣模塊為設置于所述的視覺采樣軸上的視覺傳感器；
[0063]所述的視覺傳感器包括攝像單元和縫隙位置數據信息分析單元，所述的縫隙位置數據信息分析單元用以根據所述的攝像單元拍攝的圖片計算縫隙的機械位置坐標和縫隙的寬度；
[0064]焊接軸10，所述的焊接軸10和所述的視覺采樣軸共用一 X軸；所述的焊接模塊包括送絲機5和設置于所述的焊接軸10上的焊槍；
[0065]焊接模塊，用以沿著所述的焊接軸10運動并對待焊接的縫隙進行焊接；
[0066]電氣控制柜，用以根據所述的縫隙的機械位置坐標和縫隙的寬度的數據點計算得到縫隙的實際物理走勢特征并控制所述的焊接模塊的動作。
[0067]為了能夠更清楚地理解本發明的內容，特舉以下實施詳細說明。
[0068]1.打開軟件，點擊“開始焊接”；
[0069]2.機械硬件帶動“視覺器”執行尋定中心動作，動作完成后，馬上執行X軸方向運動，同時焊槍也會運動，運動到焊接起始點；
[0070]3.焊槍開始焊接，一直焊接運行到結束位置；
[0071]4.“焊槍”與“視覺器”回到安全位置，并回到焊接初始點，同時，箱體沿流水線進入下一個工藝流程，同時新的箱體進入焊接工位。
[0072]采用了該發明中的基于機械視覺導引實現自動化縫隙焊接的系統及方法，可以實現縫隙自動化焊接，解放人力，提高生產效率；采用的是五軸共臂技術，獨立設計研發應用于非標準化工件的焊接，焊槍和視覺器二者共用同一 X軸，如此保證焊槍與視覺器在X速度一致，保證位置數據信息傳遞不會出錯，能夠讓視覺跟蹤與焊接同步進行，減少被焊物件形變造成對焊接質量的影響；通過視覺器內的折線特征走勢，實時調整視覺裝置位置，保證折線一直在視野最佳位置，降低鏡頭畸變等各種不利因素對識別精度的影響；視覺器在調整過程中，不影響視覺器對物體的識別，通過高幀率的拍攝圖片，每幅圖片均可通過折線計算出縫隙的機械坐標位置和縫隙的寬度，提高焊接精度，具有更廣泛的應用范圍。
[0073]在此說明書中，本發明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。
【主權項】
1.一種基于機械視覺導引實現自動化縫隙焊接的系統，其特征在于，所述的系統包括: 視覺采樣軸； 視覺采樣模塊，用以沿著所述的視覺采樣軸運動并采集待焊接的縫隙處的位置數據信息; 焊接軸，所述的焊接軸和所述的視覺采樣軸共用一 X軸； 焊接模塊，用以沿著所述的焊接軸運動并對待焊接的縫隙進行焊接； 電氣控制柜，用以根據所述的視覺采樣模塊的位置數據信息來分析待焊接的縫隙的狀態并控制所述的焊接模塊的動作。2.根據權利要求1所述的基于機械視覺導引實現自動化縫隙焊接的系統，其特征在于，所述的視覺采樣模塊為設置于所述的視覺采樣軸上的視覺傳感器。3.根據權利要求2所述的基于機械視覺導引實現自動化縫隙焊接的系統，其特征在于，所述的視覺傳感器包括攝像單元和縫隙位置數據信息分析單元，所述的縫隙位置數據信息分析單元用以根據所述的攝像單元拍攝的圖片計算縫隙的機械位置坐標和縫隙的寬度。4.根據權利要求3所述的基于機械視覺導引實現自動化縫隙焊接的系統，其特征在于，所述的電氣控制柜，用以根據所述的縫隙的機械位置坐標和縫隙的寬度的數據點計算得到縫隙的實際物理走勢特征并控制所述的焊接模塊的動作。5.根據權利要求1所述的基于機械視覺導引實現自動化縫隙焊接的系統，其特征在于，所述的焊接模塊包括送絲機和設置于所述的焊接軸上的焊槍。6.一種通過權利要求1所述的系統基于機械視覺導引實現自動化縫隙焊接的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟: (1)所述的電氣控制柜啟動； (2)所述的視覺采樣模塊進行尋定中心動作； (3)所述的視覺采樣模塊執行X軸方向運動且所述的焊接模塊運動至焊接起始點； (4)所述的視覺采樣模塊采集待焊接的縫隙處的位置數據信息并發送至所述的電氣控制柜； (5)所述的電氣控制柜分析待焊接的縫隙的狀態并控制所述的焊接模塊的動作。7.根據權利要求6所述的基于機械視覺導引實現自動化縫隙焊接的方法，其特征在于，所述的視覺傳感器包括攝像單元和縫隙位置數據信息分析單元，所述的視覺采樣模塊采集待焊接的縫隙處的位置數據信息，具體為: 所述的縫隙位置數據信息分析單元用以根據所述的攝像單元拍攝的圖片計算縫隙的機械位置坐標和縫隙的寬度。8.根據權利要求7所述的基于機械視覺導引實現自動化縫隙焊接的方法，其特征在于，所述的電氣控制柜分析待焊接的縫隙的狀態，具體為: 所述的電氣控制柜根據所述的縫隙的機械位置坐標和縫隙的寬度的數據點計算得到縫隙的實際物理走勢特征。9.根據權利要求8所述的基于機械視覺導引實現自動化縫隙焊接的方法，其特征在于，所述的控制所述的焊接模塊的動作，具體為: 所述的電氣控制柜根據縫隙走勢特征中縫隙的坐標控制所述的焊接模塊運動的方向以及根據縫隙的寬度控制焊接模塊的電壓、電流和速度。
【專利摘要】本發明涉及一種基于機械視覺導引實現自動化縫隙焊接的系統及方法，其中系統包括視覺采樣軸；視覺采樣模塊，用以沿著視覺采樣軸運動并采集待焊接的縫隙處的位置數據信息；焊接軸，焊接軸和視覺采樣軸共用一X軸；焊接模塊，用以沿著所述的焊接軸運動并對待焊接的縫隙進行焊接；電氣控制柜，用以根據所述的視覺采樣模塊的位置數據信息來分析待焊接的縫隙的狀態并控制所述的焊接模塊的動作。采用該種結構的基于機械視覺導引實現自動化縫隙焊接的系統及方法，可以實現縫隙自動化焊接，解放人力，提高生產效率，通過高幀率的拍攝圖片，每幅圖片均可通過折線計算出縫隙的機械坐標位置和縫隙的寬度，提高焊接精度，具有更廣泛的應用范圍。
【IPC分類】B23K37/00
【公開號】CN105149825
【申請號】CN201510646554
【發明人】詹明波, 孔令磊, 李濤, 葛堯, 駱武平, 葉信子
【申請人】上海維宏電子科技股份有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年10月8日