本發(fā)明屬于焊接機(jī)器人控制領(lǐng)域，具體為一種焊接機(jī)器人誤差補(bǔ)償控制系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
在高度自動(dòng)化的汽車生產(chǎn)車間，在進(jìn)行工件拼接加工時(shí)，全部采用自動(dòng)化的焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接。而目前焊接機(jī)器人應(yīng)用主要以示教編程為主，即操作人員通過示教器，控制焊接機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，以使焊接機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到預(yù)定的位置，同時(shí)將該位置進(jìn)行記錄，并將記錄好的位置信息傳送到焊接機(jī)器人控制器中。焊接機(jī)器人可根據(jù)指令自動(dòng)重復(fù)該任務(wù),從而完成對(duì)其它工件的加工。由于工件存在定位誤差、夾緊誤差，傳送誤差等因素，導(dǎo)致針對(duì)某一個(gè)工件示教的機(jī)器人程序在焊接其它工件時(shí)，會(huì)出現(xiàn)很大的誤差，如焊偏、咬邊、氣孔、飛濺過多等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種焊接機(jī)器人誤差補(bǔ)償控制系統(tǒng)，旨在解決以示教編程為主的焊接機(jī)器人在焊接期間存在焊偏、咬邊、氣孔、飛濺過多等問題。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種焊接機(jī)器人誤差補(bǔ)償控制系統(tǒng)，包括視覺傳感器、圖像處理器、機(jī)器人控制器；視覺傳感器與圖像處理器連接，圖像處理器與機(jī)器人控制器連接；其中，視覺傳感器是高清圖像傳感器；圖像處理器包括圖像灰度處理模塊、焊縫誤差識(shí)別模塊和誤差信息傳送模塊；機(jī)器人控制器包括偏差信息接收模塊、焊接軌跡坐標(biāo)修正模塊、報(bào)警模塊和焊接機(jī)器人控制模塊；視覺傳感器采集工件位置信息并將該位置信息傳遞給圖像處理器，圖像處理器比對(duì)工件的位置信息后通過機(jī)器人控制器對(duì)工件進(jìn)行焊接。
所述焊接機(jī)器人的控制方法，包括
步驟1、視覺傳感器采集工件的定位夾緊狀態(tài)圖像，并把采集到的圖像傳送到圖像處理器中；
步驟2、圖像處理器對(duì)工件的定位夾緊狀態(tài)圖像進(jìn)行處理，圖像處理器內(nèi)預(yù)置工件的標(biāo)準(zhǔn)定位夾緊圖像，通過將即時(shí)圖像數(shù)據(jù)與預(yù)置圖像進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出焊縫偏差數(shù)據(jù)并把該焊縫偏差數(shù)據(jù)傳輸?shù)綑C(jī)器人控制器中；所述差數(shù)據(jù)用▽x、▽y、▽z坐標(biāo)表示；
步驟3、機(jī)器人控制器接收?qǐng)D像處理器傳送的焊縫偏差數(shù)據(jù)，根據(jù)該焊縫偏差數(shù)據(jù)自動(dòng)修正通過示教編程獲得的焊接軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)并進(jìn)行焊接作業(yè)。
所述的焊接機(jī)器人的控制方法，焊接軌跡坐標(biāo)修正裝置根據(jù)坐標(biāo)偏差數(shù)據(jù)和預(yù)置坐標(biāo)偏差閾值數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)的修正或報(bào)警，如果偏差坐標(biāo)數(shù)據(jù)|▽x|、|▽y|、|▽z|分別小于或等于預(yù)置坐標(biāo)偏差閾值數(shù)據(jù)|▽x|、|▽y|、|▽z|，則調(diào)整焊接軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并將修正后的焊接軌跡坐標(biāo)信息傳送到焊接機(jī)器人控制器中；否則，輸出報(bào)警信號(hào)至報(bào)警模塊，提示報(bào)警器報(bào)警，提示零件定位有問題，需重新定位夾緊。
附圖說明
圖1為本控制系統(tǒng)模塊示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種焊接機(jī)器人誤差補(bǔ)償控制系統(tǒng)，包括視覺傳感器2、3、圖像處理器4、機(jī)器人控制器5；視覺傳感器2、3與圖像處理器4連接，圖像處理器4與機(jī)器人控制器6連接；其中，視覺傳感器2、3是高清圖像傳感器；圖像處理器4包括圖像灰度處理模塊、焊縫誤差識(shí)別模塊和誤差信息傳送模塊；機(jī)器人控制器5包括偏差信息接收模塊、焊接軌跡坐標(biāo)修正模塊、報(bào)警模塊和焊接機(jī)器人控制模塊；視覺傳感器3采集工件1位置信息并將該位置信息傳遞給圖像處理器4，圖像處理器4比對(duì)工件1的位置信息后通過機(jī)器人控制器5對(duì)工件進(jìn)行焊接。
所述焊接機(jī)器人的控制方法，包括
步驟1、視覺傳感器2、3采集工件1的定位夾緊狀態(tài)圖像，并把采集到的圖像傳送到圖像處理器4中；
步驟2、圖像處理器4對(duì)工件1的定位夾緊狀態(tài)圖像進(jìn)行處理，圖像處理器4內(nèi)預(yù)置工件1的標(biāo)準(zhǔn)定位夾緊圖像，通過將即時(shí)圖像數(shù)據(jù)與預(yù)置圖像進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出焊縫偏差數(shù)據(jù)并把該焊縫偏差數(shù)據(jù)傳輸?shù)綑C(jī)器人控制5器中；所述差數(shù)據(jù)用▽x、▽y、▽z坐標(biāo)表示；
步驟3、機(jī)器人控制器5接收?qǐng)D像處理器4傳送的焊縫偏差數(shù)據(jù)，根據(jù)該焊縫偏差數(shù)據(jù)自動(dòng)修正通過示教編程獲得的焊接軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)并進(jìn)行焊接作業(yè)。
所述的焊接機(jī)器人的控制方法，焊接軌跡坐標(biāo)修正裝置根據(jù)坐標(biāo)偏差數(shù)據(jù)和預(yù)置坐標(biāo)偏差閾值數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)的修正或報(bào)警，如果偏差坐標(biāo)數(shù)據(jù)|▽x|、|▽y|、|▽z|分別小于或等于預(yù)置坐標(biāo)偏差閾值數(shù)據(jù)|▽x|、|▽y|、|▽z|，則調(diào)整焊接軌跡坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并將修正后的焊接軌跡坐標(biāo)信息傳送到焊接機(jī)器人控制器中；否則，輸出報(bào)警信號(hào)至報(bào)警模塊，提示報(bào)警器報(bào)警，提示零件定位有問題，需重新定位夾緊。
如圖1所示，實(shí)際工作中，本控制系統(tǒng)采用以下方式搭建：
首先在焊接工作臺(tái)安裝兩臺(tái)視覺傳感器，并對(duì)安裝好的視覺傳感器進(jìn)行標(biāo)定和視覺單元防護(hù)裝置調(diào)節(jié)，建立視覺傳感器與圖像處理器之間的通訊。
圖像處理器先進(jìn)行圖像灰度處理，獲取焊縫輪廓圖像。焊縫誤差識(shí)別裝置將標(biāo)準(zhǔn)焊縫輪廓圖像與采樣焊縫輪廓圖像進(jìn)行影像重疊，識(shí)別出焊縫偏差信息。偏差信息發(fā)送裝置將偏差信息發(fā)給焊接機(jī)器人控制器。
焊接機(jī)器人的偏差信息接收裝置將接收到的偏差信息傳給焊接軌跡坐標(biāo)修正裝置，焊接軌跡坐標(biāo)修正裝置根據(jù)內(nèi)置偏差閾值信息，修正軌跡坐標(biāo)信息。如果偏差信息不能修正，則發(fā)送報(bào)警信息給報(bào)警器，提示報(bào)警器報(bào)警。如果程序可以修正，則將原來的軌跡坐標(biāo)信息進(jìn)行修正。