[发明专利]一种基于小焊缝应用激光视觉的预扫描方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于小焊缝应用激光视觉的预扫描方法和系统，步骤一、扫描位置确定：启动激光视觉传感器，激光视觉传感器向下发出激光束，然后将初始点确定设定为试教开始位置St，并给系统添加扫描记录指令，再控制机器人向前移动，停止时设定激光束扫描的该位置为试教结束位置En，并给系统添加扫描结束指令，本发明涉及激光视觉焊缝跟踪系统技术领域。该基于小焊缝应用激光视觉的预扫描方法和系统，此方法是对整个焊缝进行扫描，记录整道焊缝位置而不只是两个点，无需精确试教各种轨迹，可减少劳动量，且编程简单，易于理解，也不存在因工件旋转导致修正产生偏差的问题，能精确检测各个方向偏差，大大提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及激光视觉焊缝跟踪系统技术领域，具体为一种基于小焊缝应用激光视觉的预扫描方法和系统。

背景技术

对于一些工件的切割或焊接，为满足工业自动化的需求，越来越多的生产线选择激光视觉焊缝跟踪系统。对于一些长焊缝，应用焊缝跟踪系统的焊缝跟踪功能，搜寻特征点，实时对TCP位置进行修正，提高了焊接合格率。由于机器人焊枪与机器人之间有一段前置距离，此位置为视觉盲区，因此对于一些短小焊缝，将无法应用激光视觉焊缝跟踪系统的跟踪功能。传统解决方案为采用激光视觉焊缝跟踪系统的激光寻位功能，具体方法如下：

1)移动机器人，试教寻位位置一S1；

2)移动机器人，试教寻位位置二S2；

3)移动机器人，试教焊接起点P1；

4)移动机器人，试教焊接终点P2；

5)执行程序将偏差叠加到焊接轨迹；

6)更改记录模式为检测模式，检测焊缝偏差；

7)执行程序。

传统方案是使用寻位功能，只是在焊缝上照射两个位置(点)进行记录，于短小焊缝焊接的方案中，存在以下问题：

1)程序复杂，程序编程量较大，试教点较多，且所有的点均需要精确试教；

2)采用的相对寻位功能，当工件产生旋转偏差时，测量结果将不准确；

3)寻位功能无法测量工件在焊缝方向上产生的偏差。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于小焊缝应用激光视觉的预扫描方法和系统，解决了传统方案于短小焊缝焊接的方案中，存在程序复杂，程序编程量较大，试教点较多；采用的相对寻位功能，当工件产生旋转偏差时，测量结果将不准确；寻位功能无法测量工件在焊缝方向上产生的偏差的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于小焊缝应用激光视觉的预扫描方法，具体包括以下步骤：

步骤一、扫描位置确定：启动激光视觉传感器，激光视觉传感器向下发出激光束，然后将初始点确定设定为试教开始位置St，并给系统添加扫描记录指令，再控制机器人向前移动，停止时设定激光束扫描的该位置为试教结束位置En，并给系统添加扫描结束指令；

步骤二、扫描坐标确定：利用计算机对视觉扫描图像进行处理，依据图像将扫描区域划分坐标，添加坐标系后的图像进行储存；

步骤三、焊接位置确定：在扫描图像中设定焊缝的初始位置为试教焊接起点P1，并添加扫描修正指令，然后将焊缝的末端位置设定为试教焊接终点P2，并添加修正关闭指令；

步骤四、开始焊接：启动程序，机器人带动焊枪移动至试教焊接起点P1处，然后启动焊枪，并按照指定轨迹移动，直至焊接到试教焊接终点P2处停止，即完成焊缝的焊接。