一种机器人智能化焊接系统、设备和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110102855A(43)申请公布日2019.08.09(21)申请号201910403362.8(22)申请日2019.05.15(71)申请人上海振华重工（集团）股份有限公司地址200125上海市浦东新区东方路3261号(72)发明人张华军尤海宇付俊魏亮兰虎高丽彬何宗平冯健(74)专利代理机构上海集信知识产权代理有限公司31254代理人唐博(51)Int.Cl.B23K9/12(2006.01)B23K9/127(2006.01)B23K9/32(2006.01)B25J9/16(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图6页(54)发明名称一种机器人智能化焊接系统、设备和方法(57)摘要本发明提供了一种机器人智能化焊接系统，所述系统包括视觉跟踪模块，用于对一个或多个工件进行视觉跟踪，以获得各个工件的工件轮廓信息和/或坡口信息；和/或控制模块，用于根据所述工件轮廓信息和/或坡口信息进行数模匹配，以识别所述工件和/或所述坡口，以使所述机器人根据对应于所述破口的焊接工艺参数和坡口焊道规划进行自动焊接。CN110102855ACN110102855A权利要求书1/3页1.一种系统，其特征在于包括：视觉跟踪模块，用于对一个或多个工件进行视觉跟踪，以获得各个工件的工件轮廓信息和/或坡口信息；和/或控制模块，用于根据所述工件轮廓信息和/或坡口信息进行数模匹配，以识别所述工件和/或所述坡口。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述视觉跟踪模块包括二维视觉识别装置，用于采集一个或多个工件的整体图像，以获得所述工件轮廓信息；和/或三维视觉采集装置，用于对所述一个或多个工件的坡口位置进行扫描，以采集所述坡口信息。3.如以上权利要求中任一个所述的系统，其特征在于所述二维视觉识别装置可用于对所述一个或多个工件进行全范围二维视觉拍摄，以获得所述一个或多个工件的整体图像；和/或所述三维视觉采集装置可用于对所述工件中第一工件的坡口位置进行激光扫描，以获得对应于所述工件的坡口的激光折线信息。4.如以上权利要求中任一个所述的系统，其特征在于所述控制模块用于根据所述二维视觉识别装置获得的整体图像而得到各个工件的所述工件轮廓信息和/或位置信息，并把所述轮廓信息与一个或多个构件数模进行比对来识别所述各个工件；和/或响应于确定所述工件识别成功，规划用于所述三维视觉采集装置的运动路径和/或自动焊路径和/或所述工件的焊接顺序；和/或响应于确定所述工件识别成功，从所述三维视觉采集装置获得的激光折线信息中得到所述第一工件的坡口信息，并把所述坡口信息与一个或多个构件数模的坡口信息进行比对来识别所述坡口；和/或响应于确定所述坡口识别成功，规划对应于所述坡口的焊道填充顺序和/或焊接路径和/或焊接工艺参数。5.如以上权利要求中任一个所述的系统，其特征在于所述系统还包括：龙门式机器人，所述二维视觉识别装置位于所述龙门式机器人的横梁的中间，所述三维视觉采集装置位于所述龙门式机器人的立柱下端的视觉检测轴上，和/或所述视觉检测轴包括一半径轴和一升降轴，以用于所述三维视觉采集装置的定位和跟踪，和/或所述二维视觉识别装置包括视野覆盖所述一个或多个工件所在工作平台的二维工业相机，和/或所述三维视觉采集装置包括三维激光视觉传感器；和/或所述龙门式机器人包括位于所述立柱下部的焊接机器人；和/或用于根据控制模块的控制产生方向和/或脉冲信号的一个或多个运动控制卡；和/或用于接收来自相应运动控制卡的方向和/或脉冲信号，以控制龙门式机器人的运动的一个或多个驱动电机；和/或用于所述控制模块与所述视觉跟踪模块通信的视觉采集卡；和/或调整手操控制器、测量传感模块、阀门接口、激光位移传感器、电涡流开关传感器、限位开关、电磁阀和/或远控器中的一个或多个。6.如以上权利要求中任一个所述的系统，其特征在于所述控制模块用于通过所述一个或多个运动控制卡和/或所述一个或多个驱动电机控制所述龙门式机器人按照所述运动路径和/或所述焊接顺序运动，以使所述三维视觉采集装置在所述坡口位置进行扫描；和/或通过所述一个或多个运动控制卡和/或所述一个或多个驱动电机控制所述龙门式机器人按照对应于所述坡口的焊道填充顺序和/或焊接路径和/或焊接工艺参数运动，以使所述龙门式机器人对所述第一工件进行自动焊接；和/或响应于第一工件的焊接完成，控制所述三维2CN110102855A权利要求书2/3页视觉采集装置对所述焊接顺序中的下一个工件的坡口信息进行采集，以通过数模匹配获得用于所述下一个工件的坡口焊道填充顺序和/或焊接路径和/或焊接工艺参数；和/或控制所述龙门式机器人根据用于所述下一个工件的坡口焊道填充顺序和/或焊接路径和/或焊接工艺参数对所述下一个工件进行自动焊接；