焊接机器人焊缝的轨迹检测

焊接机器人焊缝的轨迹检测

在完成上述的空间点的三维坐标还原之后，就可以对焊缝进行轨迹检测。由于工件制造和装配误差的存在，会导致机械手示教再现时，再现的轨迹和示教的轨迹存在偏离，从而影响到焊接的质量，因此在示教后再现焊接前对焊缝进行轨迹检测并将其与示教轨迹进行对比，当在两轨迹误差在允许范围之内，便对这次焊接进行再现，通过这种途径，不仅可以提升焊接的质量，也有效的降低了焊接时的原料耗损。

为了进行焊缝轨迹检测的实验，本文建立了如图4-3所示的实验平台，下图5-12为实验平台子部件的信息流向示意图。首先双目视觉系统获取空间焊缝的图像，PC对图像进行处理外加从控制柜中获取的机械手的位姿信息计算得到焊缝的空间坐标，PC与控制柜通过PLC进行坐标信息的通信。同时PC作为上位机负责对空间坐标进行获取、储存、对比、报警等功能。

本项目为了完成预定功能，进行了实验系统软件的。首先，利用改进后的标定工具箱对双目系统和手眼系统进行标定，并将标定得到的内外参数保存为固定格式，导入该实验系统中。之后打开相机，打开相机会完成两个功能，检测PC与相机以及PLC是否建立了稳定的通信，以及在实时图像框体内显示双目采集的图像和如图4-10所示的双目焊缝处理图，呈2X2排列。之后进行示教，会在PC端发出命令经过PLC通知控制柜，控制机械手按示教轨迹对第一次示教的焊缝进行一次重复，在此过程中相机和控制柜分别对焊缝和机械手进行图像和位姿的采样，并经过计算得到空间焊缝的坐标，示教结束后按获取顺序储存各坐标信息。之后当换上新的待焊件时，需要对机械手进行再现焊接，点击检测按钮，机械手会按示教轨迹运行，此时不会进行焊接步骤，这次仍然对空间焊接点进行采样和保存。在检测进行前进行误差允许输入，则检测结束后进行检测时获取的坐标与示教时获取的坐标对比，如果误差绝对值大于允许误差，则说明偏离，在空问分布中显示检测点的空i7坐标分布，其中的偏离点用红色高亮显示。如果轨迹都在误差范围之内，说明待焊件加工和装配无问题，则在与控制柜相连的示教器中让焊接机器人进行焊接。

图5-13即为风机框架的采样待焊点的坐标，焊炬的运动速度为10 mm/s，每0.5 s进行一次采样。