專(zhuān)利名稱(chēng)：基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種組對(duì)及焊接系統(tǒng)，特別涉及一種基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組 對(duì)及焊接系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]目前機(jī)器人在焊接領(lǐng)域主要應(yīng)用于焊接工藝，而工件的組對(duì)及固定基本都采用人 工操作，而人工組對(duì)及固定會(huì)造成工件成型尺寸偏差大，尤其工件之間配合、搭接處間隙偏 差較大，從而，限制焊接機(jī)器人在自動(dòng)化焊接領(lǐng)域的應(yīng)用，同時(shí)，影響產(chǎn)品最終焊接質(zhì)量，進(jìn) 而，難以適應(yīng)大批量高質(zhì)量工件焊接的需求。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型旨在提供一種基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組 對(duì)及焊接系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)工件組對(duì)的自動(dòng)化，進(jìn)而，保證組對(duì)后工件的相對(duì)位置精度及組對(duì) 成型后的工件一致性，為工件的自動(dòng)化焊接提供保障。[0004]本實(shí)用新型提供的一種基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)包括上料工位、 用以固定工件的點(diǎn)焊工位、用以焊接工件的焊接機(jī)器人、用以將工件翻轉(zhuǎn)變位的翻轉(zhuǎn)工位、 下料工位、設(shè)于上述各工位之間的搬運(yùn)工位、用以搬運(yùn)工件以及配合所述翻轉(zhuǎn)工位翻轉(zhuǎn)工 件的搬運(yùn)機(jī)器人、控制系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)其中，所述上料工位包括交替位于所述搬運(yùn)機(jī)器人 的工作區(qū)域的二上料載臺(tái)，所述搬運(yùn)機(jī)器人的手臂設(shè)有二搬運(yùn)電磁吸盤(pán)以及用以?huà)呙韫ぜ?的三維視覺(jué)系統(tǒng)，其中，所述二搬運(yùn)電磁吸盤(pán)具體為可移動(dòng)電磁吸盤(pán)和固定電磁吸盤(pán)；所述 翻轉(zhuǎn)工位包括立柱、安裝于所述立柱上且能上下移動(dòng)的抓取平臺(tái)、設(shè)于所述抓取平臺(tái)的下 表面的抓取電磁吸盤(pán)、及設(shè)于所述轉(zhuǎn)臺(tái)的一側(cè)旁且位于所述抓取電磁吸盤(pán)的下方的工件存 放平臺(tái)，藉此，所述抓取電磁吸盤(pán)吸附工件升高至一定位置，所述搬運(yùn)機(jī)器人自所述工件的 底面將所述工件抓取而進(jìn)行翻轉(zhuǎn)變位；所述控制系統(tǒng)包括控制所述焊接機(jī)器人的焊接機(jī)器 人控制柜、及控制所述搬運(yùn)機(jī)器人的搬運(yùn)機(jī)器人控制柜，且所述焊接機(jī)器人控制柜、所述搬 運(yùn)機(jī)器人控制柜及所述三維視覺(jué)系統(tǒng)之間能相互通訊。[0005]進(jìn)一步地，所述上料工位包括二上料平臺(tái)，每一所述上料平臺(tái)包括一第一底座，所 述第一底座具有靠近所述搬運(yùn)機(jī)器人的近端和遠(yuǎn)離所述搬運(yùn)機(jī)器人的遠(yuǎn)端，于所述底座上 自所述遠(yuǎn)端向所述近端設(shè)置有第一直線(xiàn)導(dǎo)軌，所述上料載臺(tái)滑動(dòng)安裝于所述第一直線(xiàn)導(dǎo)軌 上，分別于所述近端和所述遠(yuǎn)端設(shè)有第一限位緩沖裝置。[0006]進(jìn)一步地，所述點(diǎn)焊工位主要包括轉(zhuǎn)臺(tái)、設(shè)于所述轉(zhuǎn)臺(tái)上的橫向伺服平臺(tái)、安裝于 所述橫向伺服平臺(tái)上且能橫向滑動(dòng)的升降伺服平臺(tái)、安裝于所述升降伺服平臺(tái)上且能上下 滑動(dòng)移動(dòng)的活動(dòng)托架、設(shè)于所述轉(zhuǎn)臺(tái)上且位于所述橫向伺服平臺(tái)一端的成對(duì)設(shè)置的二組對(duì) 平臺(tái)、設(shè)于所述二組對(duì)平臺(tái)之間的點(diǎn)焊固定電磁吸盤(pán)、以及分別驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)、所述升 降伺服平臺(tái)橫向移動(dòng)和所述活動(dòng)托架上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。[0007]進(jìn)一步地，所述焊接機(jī)器人上設(shè)有焊槍、焊槍防撞裝置、數(shù)字化逆變直流焊接電源及控制所述數(shù)字化逆變直流焊接電源的專(zhuān)家程序系統(tǒng)，其中，所述專(zhuān)家程序系統(tǒng)包括瞬間 斷弧時(shí)間檢測(cè)控制模塊、焊絲桿伸長(zhǎng)控制模塊、焊槍冷卻水檢測(cè)模塊，所述專(zhuān)家程序系統(tǒng)與 焊接機(jī)器人控制柜電訊導(dǎo)通。[0008]進(jìn)一步地，所述下料工位包括下料平臺(tái)，所述下料平臺(tái)包括一第二底座，所述第二 底座具有靠近所述搬運(yùn)工位設(shè)置的進(jìn)料端、及遠(yuǎn)離所述搬運(yùn)工位設(shè)置的出料端，于所述第 二底座的上表面自所述進(jìn)料端向所述出料端設(shè)置有第二直線(xiàn)導(dǎo)軌，于所述第二直線(xiàn)導(dǎo)軌上 滑動(dòng)安裝有出料載臺(tái)，分別于所述進(jìn)料端和所述出料端設(shè)置有第二限位緩沖裝置。[0009]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)裝置可為伺服電機(jī)、氣缸或液壓油缸。[0010]于本實(shí)用新型提供的一種基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)中，人工將工 件搬運(yùn)至所述上料工位后，設(shè)于所述三維視覺(jué)系統(tǒng)將對(duì)各工件進(jìn)行掃描，以判斷工件放置 的區(qū)域是否正確，且當(dāng)所述工件放置的區(qū)域正確時(shí)所述三維視覺(jué)系統(tǒng)將掃描設(shè)于工件上的 工藝孔以計(jì)算所述工件的坐標(biāo)，而后，所述三維視覺(jué)系統(tǒng)將工件的坐標(biāo)信息傳遞至所述搬 運(yùn)機(jī)器人控制柜及所述焊機(jī)器人控制柜，所述搬運(yùn)機(jī)器人控制柜或所述焊機(jī)器人控制柜將 工件的坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)化為所述搬運(yùn)機(jī)器人和所述焊機(jī)器人所在的機(jī)器人坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)，進(jìn) 而，所述搬運(yùn)機(jī)器人控制柜控制所述搬運(yùn)機(jī)器人準(zhǔn)確地抓取所述工件，且將所述工件準(zhǔn)確 地抓取至所述點(diǎn)焊工位上設(shè)定的位置，而后，所述焊接機(jī)器人控制柜控制所述焊接機(jī)器人 對(duì)所述工件進(jìn)行精確地焊接固定，當(dāng)所述工件需要翻轉(zhuǎn)時(shí)，所述搬運(yùn)機(jī)器人將抓取所述工 件至所述翻轉(zhuǎn)工位進(jìn)行翻轉(zhuǎn)變位，當(dāng)所述工件焊接固定后，所述搬運(yùn)機(jī)器人將所述工件搬 運(yùn)至所述下料工位，因而，所述基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)能夠保證工件高 精度自動(dòng)化組對(duì)，為自動(dòng)化焊接提供保障。


[0011]圖1為本實(shí)用新型提供的基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；[0012]圖2為本實(shí)用新型提供的基于」 的結(jié)構(gòu)不意圖；[0013]圖3為本實(shí)用新型提供的基于」 人的結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖4為本實(shí)用新型提供的基于」 的結(jié)構(gòu)不意圖；[0015]圖5為本實(shí)用新型提供的基于」 的結(jié)構(gòu)不意圖；[0016]圖6為本實(shí)用新型提供的基于」 的結(jié)構(gòu)示意圖?！簿S激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)的上料工位〔維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)的搬運(yùn)機(jī)器〔維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)的點(diǎn)焊工位〔維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)工位〔維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)的下料工位[0017][0018][0019][0020]附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明 上料工位I 第一直線(xiàn)導(dǎo)軌13 點(diǎn)焊工位2 升降伺服平臺(tái)23上料平臺(tái)11 上料載臺(tái)14 轉(zhuǎn)臺(tái)21 活動(dòng)托架24第一底座12 第一限位緩沖裝置15 橫向伺服平臺(tái)22 組對(duì)平臺(tái)25點(diǎn)焊固定電磁吸盤(pán)26[0023]焊接機(jī)器人3[0024]搬運(yùn)工位4[0025]搬運(yùn)機(jī)器人5 搬運(yùn)機(jī)器人的手臂51 可移動(dòng)電磁吸盤(pán)52[0026]固定電磁吸盤(pán)53激光視覺(jué)系統(tǒng)54[0027]翻轉(zhuǎn)工位6立柱61 抓取平臺(tái)62[0028]抓取驅(qū)動(dòng)裝置63傳動(dòng)機(jī)構(gòu)64 抓取電磁吸盤(pán)65[0029]工件存放臺(tái)66[0030]下料工位7下料平臺(tái)71 第二底座72[0031]第二直線(xiàn)導(dǎo)軌73出料載臺(tái)74 第二限位緩沖裝置75[0032]焊接機(jī)器人控制柜101[0033]搬運(yùn)機(jī)器人控制柜102[0034]吸盤(pán)控制柜103PLC控制柜10具體實(shí)施方式
[0036] 安
以下結(jié)合附圖1至圖6并通過(guò)具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方茱請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型提供的一種基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)(未標(biāo)號(hào))包括上料工位1、用以固定工件的點(diǎn)焊工位2、用以焊接工件的焊接機(jī)器人3、搬運(yùn)工位4、搬運(yùn)機(jī)器人5、用以將工件翻轉(zhuǎn)變位的翻轉(zhuǎn)工位6、下料工位7、及控制系統(tǒng)(未標(biāo)號(hào))和電氣系統(tǒng)(未標(biāo)號(hào))，其中，所述搬運(yùn)工位4設(shè)于上述各工位之間，所述搬運(yùn)機(jī)器人5用以搬運(yùn)工件且配合所述翻轉(zhuǎn)工位6翻轉(zhuǎn)工件，于本實(shí)施例中，所述搬運(yùn)機(jī)器人5和所述焊接機(jī)器人3均可采用德國(guó)REIS機(jī)器人，當(dāng)然也可采用其他具備相應(yīng)功能的機(jī)器人。[0038]請(qǐng)參閱圖1至圖2，所述上料工位I包括二上料平臺(tái)11，每一所述上料平臺(tái)11包括一第一底座12，所述第一底座12具有靠近所述搬運(yùn)機(jī)器人5的近端(未標(biāo)號(hào))和遠(yuǎn)離所述搬運(yùn)機(jī)器人5的遠(yuǎn)端(未標(biāo)號(hào))，于所述第一底座12上自所述遠(yuǎn)端向所述近端設(shè)置有第一直線(xiàn)導(dǎo)軌13，所述上料工位I進(jìn)一步包括滑動(dòng)安裝于所述第一直線(xiàn)導(dǎo)軌13上的上料載臺(tái)14，二所述上料平臺(tái)11的上料載臺(tái)14交替位于所述搬運(yùn)機(jī)器人5的工作區(qū)域，進(jìn)而，所述搬運(yùn)機(jī)器人5可以連續(xù)工作，最大限度地縮短了工作節(jié)拍，同時(shí)，由于人工上料作業(yè)在所述搬運(yùn)機(jī)器人5工作區(qū)域以外進(jìn)行，從而可以保證相關(guān)工作人員的人身安全。為防止所述上料載臺(tái) 14于所述近端和所述遠(yuǎn)端急停而產(chǎn)生較大的沖擊，分別于所述近端和所述遠(yuǎn)端設(shè)有第一限位緩沖裝置15，所述上料平臺(tái)11可由各種驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)如伺服電機(jī)或氣缸等等，于本實(shí)施例中，采用氣缸。[0039]請(qǐng)參閱圖1及圖3，所述點(diǎn)焊工位2主要包括轉(zhuǎn)臺(tái)21、設(shè)于所述轉(zhuǎn)臺(tái)21上的橫向伺服平臺(tái)22、安裝于所述橫向伺服平臺(tái)22上且能橫向滑動(dòng)的升降伺服平臺(tái)23、安裝于所述升降伺服平臺(tái)23上且能上下滑動(dòng)移動(dòng)的活動(dòng)托架24、設(shè)于所述轉(zhuǎn)臺(tái)21上且位于所述橫向伺服平臺(tái)22 —端的成對(duì)設(shè)置的二組對(duì)平臺(tái)25、設(shè)于所述二組對(duì)平臺(tái)25之間的點(diǎn)焊固定電磁吸盤(pán)26、以及分別驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)臺(tái)21轉(zhuǎn)動(dòng)、所述升降伺服平臺(tái)23橫向移動(dòng)和所述活動(dòng)托架24上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述轉(zhuǎn)臺(tái)21與所述焊接機(jī)器人3之間能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)動(dòng)，從而方便對(duì)套筒類(lèi)及墊圈類(lèi)工件的周邊點(diǎn)焊，所述驅(qū)動(dòng)裝置可采用各驅(qū)動(dòng)裝置如伺服電機(jī)或 氣缸等等，于本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)裝置為三伺服電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)臺(tái)21轉(zhuǎn)動(dòng)、所述升 降伺服平臺(tái)23橫向移動(dòng)以及所述活動(dòng)托架24上下移動(dòng)。所述點(diǎn)焊固定電磁吸盤(pán)26用以 固定置于所述二組對(duì)平臺(tái)25上的工件，所述活動(dòng)托架24用以托舉且固定與所述工件組對(duì) 焊接的另一工件如上腹板，因所述活動(dòng)托架24可上下及橫向移動(dòng)，因而，所述點(diǎn)焊工位2可 以適應(yīng)不同大小及高度的工件的焊接的需要。[0040]請(qǐng)參閱圖1，所述焊接機(jī)器人3上設(shè)有焊槍、焊槍防撞裝置、數(shù)字化逆變直流焊接 電源及控制所述數(shù)字化逆變直流焊接電源的專(zhuān)家程序系統(tǒng)，其中，所述焊槍防撞裝置用以 保護(hù)所述焊槍因誤操作發(fā)生碰撞而受損，所述專(zhuān)家程序系統(tǒng)包括瞬間斷弧時(shí)間檢測(cè)控制模 塊、焊絲桿伸長(zhǎng)控制模塊、焊槍冷卻水檢測(cè)模塊。請(qǐng)參閱圖1及圖4，所述搬運(yùn)機(jī)器人5設(shè) 于所述搬運(yùn)工位4上，于所述搬運(yùn)機(jī)器人的手臂51設(shè)有二搬運(yùn)電磁吸盤(pán)和三維視覺(jué)系統(tǒng) 54，其中，所述二搬運(yùn)電磁吸盤(pán)可相對(duì)滑動(dòng)具體為可移動(dòng)電磁吸盤(pán)52和固定電磁吸盤(pán)53， 因而，所述二搬運(yùn)電磁吸盤(pán)可以吸附固定不同長(zhǎng)度的工件，所述三維視覺(jué)系統(tǒng)54與所述搬 運(yùn)機(jī)器人控制柜102相電訊導(dǎo)通，所述三維視覺(jué)系統(tǒng)54可采用加拿大賽融的三維激光視覺(jué) 系統(tǒng)。[0041]請(qǐng)參閱圖1及圖5，所述翻轉(zhuǎn)工位6包括立柱61、安裝于所述立柱61上且能實(shí)現(xiàn) 上下移動(dòng)的抓取平臺(tái)62、安裝于所述立柱61上的抓取驅(qū)動(dòng)裝置63 (于本實(shí)施例中，所述抓 取驅(qū)動(dòng)裝置63為伺服電機(jī))、將所述抓取驅(qū)動(dòng)裝置63的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為所述抓取平臺(tái)62的上下 移動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)64 (于本實(shí)施例中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)64為蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu))、設(shè)于所述抓取平臺(tái) 62的下表面的抓取電磁吸盤(pán)65、及設(shè)于所述轉(zhuǎn)臺(tái)21的一側(cè)且位于所述抓取電磁吸盤(pán)65的 下方的工件存放平臺(tái)，所述工件存放平臺(tái)上設(shè)有電磁吸盤(pán)，藉此，所述抓取電磁吸盤(pán)65吸 附工件升高至一定位置，所述搬運(yùn)機(jī)器人5自所述工件的底面將所述工件抓取而進(jìn)行翻轉(zhuǎn) 變位。[0042]請(qǐng)參閱圖1及圖6，所述下料工位7包括下料平臺(tái)71，所述下料平臺(tái)71包括一第 二底座72，所述第二底座72具有靠近所述搬運(yùn)工位4設(shè)置的進(jìn)料端(未標(biāo)號(hào))、及遠(yuǎn)離所述 搬運(yùn)工位4設(shè)置的出料端(未標(biāo)號(hào))，于所述第二底座72的上表面自所述進(jìn)料端向所述出料 端設(shè)置有第二直線(xiàn)導(dǎo)軌73，于所述第二直線(xiàn)導(dǎo)軌73上滑動(dòng)安裝有出料載臺(tái)74，為防止所述 出料載臺(tái)74于所述進(jìn)料端和所述出料端急停而產(chǎn)生較大的沖擊，分別于所述進(jìn)料端和所 述出料端設(shè)置有第二限位緩沖裝置75。[0043]請(qǐng)參閱圖1，所述控制系統(tǒng)包括控制各驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置控制系統(tǒng)(未圖示)、控 制所述焊接機(jī)器人3的焊接機(jī)器人控制柜101、控制所述搬運(yùn)機(jī)器人5的所述搬運(yùn)機(jī)器人控 制柜102、控制各電磁吸盤(pán)的吸盤(pán)控制柜103及PLC控制柜104，其中，各系統(tǒng)和各控制柜之 間可通訊，藉此，可以實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)所控制的各驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)器人之間可相互協(xié)調(diào)作業(yè)、自鎖 及互鎖等，以提高所述基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)的安全性。此外，所述焊接 機(jī)器人控制柜101、所述搬運(yùn)機(jī)器人控制柜102及所述三維視覺(jué)系統(tǒng)53之間能相互通訊，藉 此所述焊接機(jī)器人控制柜101、所述搬運(yùn)機(jī)器人控制柜102及所述三維視覺(jué)系統(tǒng)53之間可 以相互之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞，所述專(zhuān)家程序系統(tǒng)與所述焊接機(jī)器人控制柜101電訊導(dǎo)通， 藉此，所述數(shù)字化逆變直流焊接電源與所述焊接機(jī)器人3協(xié)調(diào)作業(yè)。[0044]請(qǐng)參閱圖1至圖6，以下簡(jiǎn)要介紹以下本實(shí)用新型提供的基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)的工作過(guò)程[0045]首先，由人工將工件按照指定位置放置在所述上料工位I的上料載臺(tái)14上，所述 三維視覺(jué)系統(tǒng)54將對(duì)各工件進(jìn)行掃描，以判斷工件放置的區(qū)域是否正確，當(dāng)所述工件放置 的區(qū)域正確時(shí)所述三維視覺(jué)系統(tǒng)54將掃描設(shè)于所述工件上的工藝孔以計(jì)算所述工件的坐 標(biāo)，而后，所述三維視覺(jué)系統(tǒng)54將工件的坐標(biāo)信息傳遞至所述搬運(yùn)機(jī)器人控制柜102及所 述點(diǎn)焊機(jī)器人控制柜101，所述搬運(yùn)機(jī)器人控制柜102或所述焊機(jī)器人控制柜101將工件的 坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)化為所述搬運(yùn)機(jī)器人5和所述焊機(jī)器人5所在機(jī)器人系統(tǒng)的坐標(biāo)；若有工件擺 放位置不正確或者工件尺寸不對(duì)，則所述上料載臺(tái)14退回，同時(shí)報(bào)警提示；[0046]接著，所述搬運(yùn)機(jī)器人控制柜101控制所述述搬運(yùn)機(jī)器人5借由所述可移動(dòng)電磁 吸盤(pán)52和所述固定電磁吸盤(pán)53準(zhǔn)確地抓取所述工件至所述點(diǎn)焊工位2上設(shè)定的位置上進(jìn) 行組對(duì)固定；[0047]然后，所述焊接機(jī)器人控制柜102控制所述焊接機(jī)器人3準(zhǔn)確地對(duì)組對(duì)好的所述 工件進(jìn)行焊接，如此往復(fù)，當(dāng)所述工件需要翻轉(zhuǎn)，則，所述搬運(yùn)機(jī)器人5在所述搬運(yùn)機(jī)器人 控制柜102的控制下精確地將所述工件移動(dòng)至所述翻轉(zhuǎn)工位6上設(shè)定的位置上，進(jìn)而，所述 搬運(yùn)機(jī)器人5配合所述翻轉(zhuǎn)工位6共同對(duì)所述工件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)之后，所述搬運(yùn)機(jī)器人5 在所述搬運(yùn)機(jī)器人控制柜102的控制下精確地將移動(dòng)至點(diǎn)焊工位2進(jìn)行下一步工作，直至 將所有工件組對(duì)完成，搬運(yùn)至所述下料工位7。[0048]于本實(shí)用新型提供的一種基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)中，人工將工 件搬運(yùn)至所述上料工位I后，設(shè)于所述三維視覺(jué)系統(tǒng)53將對(duì)各工件進(jìn)行掃描，以判斷工件 放置的區(qū)域是否正確，且當(dāng)所述工件放置的區(qū)域正確時(shí)所述三維視覺(jué)系統(tǒng)53將掃描設(shè)于 工件上的工藝孔以計(jì)算所述工件的坐標(biāo)，而后，所述三維視覺(jué)系統(tǒng)53將工件的坐標(biāo)信息傳 遞至所述搬運(yùn)機(jī)器人控制柜102及所述焊機(jī)器人控制柜101，所述搬運(yùn)機(jī)器人控制柜101或 所述焊機(jī)器人控制柜102將工件的坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)化為所述搬運(yùn)機(jī)器人5和所述焊機(jī)器人3所 在機(jī)器人系統(tǒng)的坐標(biāo)，進(jìn)而，所述搬運(yùn)機(jī)器人控制柜102控制所述搬運(yùn)機(jī)器人5準(zhǔn)確地抓取 所述工件，且將準(zhǔn)確地將所述工件抓取至所述點(diǎn)焊工位2上設(shè)定的位置，而后，所述焊接機(jī) 器人控制柜101準(zhǔn)確地控制所述焊接機(jī)器3人對(duì)所述工件進(jìn)行焊接，當(dāng)所述工件需要翻轉(zhuǎn) 時(shí)，所述搬運(yùn)機(jī)器人5將抓取所述工件至所述翻轉(zhuǎn)工位6進(jìn)行翻轉(zhuǎn)變位，當(dāng)所述工件焊接固 定后，所述搬運(yùn)機(jī)器人5將所述工件搬運(yùn)至所述下料工位7，因而，所述基于三維激光視覺(jué) 自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)能夠保證工件高精度自動(dòng)化組對(duì)，為工件的自動(dòng)化焊接提供保障。[0049]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性的描述，顯然本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)并不受 上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用 新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)，其特征在于，包括上料工位、用以固定工件的點(diǎn)焊工位、用以焊接工件的焊接機(jī)器人、用以將工件翻轉(zhuǎn)變位的翻轉(zhuǎn)工位、下料工位、設(shè)于上述各工位之間的搬運(yùn)工位、用以搬運(yùn)工件以及配合所述翻轉(zhuǎn)工位翻轉(zhuǎn)工件的搬運(yùn)機(jī)器人、控制系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)其中，所述上料工位包括交替位于所述搬運(yùn)機(jī)器人的工作區(qū)域的二上料載臺(tái)，所述搬運(yùn)機(jī)器人的手臂設(shè)有二搬運(yùn)電磁吸盤(pán)以及用以?huà)呙韫ぜ娜S視覺(jué)系統(tǒng)，其中，所述二搬運(yùn)電磁吸盤(pán)具體為可移動(dòng)電磁吸盤(pán)和固定電磁吸盤(pán)；所述翻轉(zhuǎn)工位包括立柱、安裝于所述立柱上且能上下移動(dòng)的抓取平臺(tái)、設(shè)于所述抓取平臺(tái)的下表面的抓取電磁吸盤(pán)、及設(shè)于所述轉(zhuǎn)臺(tái)的一側(cè)旁且位于所述抓取電磁吸盤(pán)的下方的工件存放平臺(tái)，藉此，所述抓取電磁吸盤(pán)吸附工件升高至一定位置，所述搬運(yùn)機(jī)器人自所述工件的底面將所述工件抓取而進(jìn)行翻轉(zhuǎn)變位；所述控制系統(tǒng)包括控制所述焊接機(jī)器人的焊接機(jī)器人控制柜、及控制所述搬運(yùn)機(jī)器人的搬運(yùn)機(jī)器人控制柜，且所述焊接機(jī)器人控制柜、所述搬運(yùn)機(jī)器人控制柜及所述三維視覺(jué)系統(tǒng)之間能相互通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述上料工位包括二上料平臺(tái)，每一所述上料平臺(tái)包括一第一底座，所述第一底座具有靠近所述搬運(yùn)機(jī)器人的近端和遠(yuǎn)離所述搬運(yùn)機(jī)器人的遠(yuǎn)端，于所述底座上自所述遠(yuǎn)端向所述近端設(shè)置有第一直線(xiàn)導(dǎo)軌，所述上料載臺(tái)滑動(dòng)安裝于所述第一直線(xiàn)導(dǎo)軌上，分別于所述近端和所述遠(yuǎn)端設(shè)有第一限位緩沖裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)，其特征在于， 所述點(diǎn)焊工位主要包括轉(zhuǎn)臺(tái)、設(shè)于所述轉(zhuǎn)臺(tái)上的橫向伺服平臺(tái)、安裝于所述橫向伺服平臺(tái)上且能橫向滑動(dòng)的升降伺服平臺(tái)、安裝于所述升降伺服平臺(tái)上且能上下滑動(dòng)移動(dòng)的活動(dòng)托架、設(shè)于所述轉(zhuǎn)臺(tái)上且位于所述橫向伺服平臺(tái)一端的成對(duì)設(shè)置的二組對(duì)平臺(tái)、設(shè)于所述二組對(duì)平臺(tái)之間的點(diǎn)焊固定電磁吸盤(pán)、以及分別驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)、所述升降伺服平臺(tái)橫向移動(dòng)和所述活動(dòng)托架上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述焊接機(jī)器人上設(shè)有焊槍、焊槍防撞裝置、數(shù)字化逆變直流焊接電源及控制所述數(shù)字化逆變直流焊接電源的專(zhuān)家程序系統(tǒng)，其中，所述專(zhuān)家程序系統(tǒng)包括瞬間斷弧時(shí)間檢測(cè)控制模塊、焊絲桿伸長(zhǎng)控制模塊、焊槍冷卻水檢測(cè)模塊，所述專(zhuān)家程序系統(tǒng)與焊接機(jī)器人控制柜電訊導(dǎo)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述下料工位包括下料平臺(tái)，所述下料平臺(tái)包括一第二底座，所述第二底座具有靠近所述搬運(yùn)工位設(shè)置的進(jìn)料端、及遠(yuǎn)離所述搬運(yùn)工位設(shè)置的出料端，于所述第二底座的上表面自所述進(jìn)料端向所述出料端設(shè)置有第二直線(xiàn)導(dǎo)軌，于所述第二直線(xiàn)導(dǎo)軌上滑動(dòng)安裝有出料載臺(tái)，分別于所述進(jìn)料端和所述出料端設(shè)置有第二限位緩沖裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置可為伺服電機(jī)、氣缸或液壓油缸。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)的一種基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)包括上料工位、點(diǎn)焊工位、焊接機(jī)器人、翻轉(zhuǎn)工位、下料工位、搬運(yùn)工位、搬運(yùn)機(jī)器人、控制系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括控制所述焊接機(jī)器人的焊接機(jī)器人控制柜、及控制所述搬運(yùn)機(jī)器人的搬運(yùn)機(jī)器人控制柜，且所述焊接機(jī)器人控制柜、所述搬運(yùn)機(jī)器人控制柜及所述三維視覺(jué)系統(tǒng)之間能相互通訊；所述基于三維激光視覺(jué)自動(dòng)化組對(duì)及焊接系統(tǒng)使所述工件實(shí)現(xiàn)高精度自動(dòng)化組對(duì)，為工件的自動(dòng)化焊接提供保障。
文檔編號(hào)B23K9/32GK202824934SQ20122047008
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者黃岸, 鄭勇全, 伍威, 張繼偉, 周俊 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙長(zhǎng)泰機(jī)器人有限公司