[实用新型]一种激光切割系统

说明书

本实用新型公开了一种激光切割系统，包括：支撑架、第一机器人、所述第一机器人末端连接激光切割枪，所述支撑架用于固定待切割工件，还包括视觉传感器，所述视觉传感器采集待切割工件上特征位置的图像，输出待切割工件的位置与预设位置的偏差，所述第一机器人根据所述位置的偏差调整轨迹，带动激光切割枪对待切割工件进行激光切割；本系统通过对比标准坐标数据，计算工件位置偏差，进而得到准确的切割位置。

技术领域

本实用新型涉及激光切割领域，具体涉及一种激光切割系统。

背景技术

激光加工作为一种高质量、高精度、高效率的加工方法，被广泛应用于航天、航空及汽车制造领域，目前主流的激光切割方案，利用机器人带动激光切割枪，按照规划好机器人轨迹，对工件进行激光切割，这种方法，实时性高，占用生产节拍少，但是，由于车身制造过程存在误差，且待切割的工件每次落位在工作区时，会产生工件位置偏差，如果仍继续按照固定机器人轨迹去切割、加工，将会导致切割位置的不准确，影响后续零件的装配。

发明内容

本实用新型提供了一种基于视觉引导的激光切割系统，利用视觉传感器对待测工件上固有的特征孔、点进行图像采集、记录该位置坐标，通过对比标准坐标数据，计算工件位置偏差，进而得到准确的切割位置。

本实用新型技术方案如下：

一种激光切割系统，包括：支撑架、第一机器人、所述第一机器人末端连接激光切割枪，所述支撑架用于固定待切割工件，还包括视觉传感器，所述视觉传感器采集待切割工件上特征位置的图像，输出待切割工件的位置与预设位置的偏差，所述第一机器人根据所述位置的偏差调整轨迹，带动激光切割枪对待切割工件进行激光切割。

进一步，所述标准空间坐标信息为标准待切割工件正确固定在支撑架上时，特征位置的空间位置坐标。

进一步，所述待切割工件上特征位置包括：待切割工件的基准孔、楞线上的点、面上的点。

进一步，所述特征位置选取2～6个。

进一步，所述待切割工件为汽车白车身，所述特征位置选取为车身立柱上的RPS孔。

进一步，所述视觉传感器设置在汽车白车身左右两侧，能采集到两侧立柱上的RPS孔的图像。

进一步，还包括传感器支架或者第二机器人，用于固定所述视觉传感器。

进一步，当所述视觉传感器固定于第二机器人末端时，所述第二机器人还匹配有温度补偿装置，所述温度补偿装置包括依次连接的基座、基准杆和基准球，所述基座与第二机器人固定安装在同一地基上且高度与机器人底座一致，所述基准杆为碳纤维杆。

碳纤维材质热膨胀系数低，受温度影响很小，保证基准球的位置固定。

机器人内部和外部温度波动会引起机器人的TCP产生飘移，通过在工位建立热系数低的温度补偿装置，机器人每完成一个测量循环后对温度补偿装置进行测量，实时修正温度变化引起TCP漂移，保证测量结果真实反映工件位置波动。

为了让机器人的所有轴都运动，优选，所述温度补偿装置设置有1～3个，分布在所述第二机器人的基座附近，多个温度补偿装置的高度各不相同。

进一步，所述基准球表面设置至少四个圆形标识，设置所述圆形标识的位置为平面，各个圆形标识的圆心位于同一球面。

使用时，机器人带动视觉传感器从多个位姿对基准球拍照，对每张图像，通过至少四个圆形标识的圆心能够拟合得到基准球的球心坐标，对比该球心坐标与第二机器人在标准温度时测得的球心坐标，得出机器人轨迹因温度变化引起的偏差，修正机器人运动模型，调整第二机器人轨迹，避免第二机器人因长时间工作，致使视觉传感器计算特征位置坐标不准确。