多工位机器人自动化焊接系统设计中基于halcon的焊缝图像处理编程（下）

 为了说明图像处理程序对各种焊缝的处理结果，本文用UG软件绘制了多种焊缝类型三维图，保存为图片格式，用上述程序进行图像处理。图像处理结果如图4.32所示，(a)、(b)两图焊缝延长线通过圆心，(c)、(d)两图焊缝延长线不过圆心，(e)、(f)两图焊缝延长线不过圆心且焊缝大体形状呈梯形。

由图可知，无论焊缝位置及宽度怎么变化，图像处理程序均能准确判断焊缝位置和宽度，将以上六种焊缝类型数据统计结果列于表4.11。

4. 5自动化焊接系统Robotstudio仿真

为了证明多工位机器人焊接系统设计的合理性以及机器人程序的可行性，需要对设计的系统方案进行仿真验证。本章利用ABB公司开发的Robotstudio软件对机器人焊接系统的工作流程进行仿真。

Robotstudio是机器人离线编程与仿真软件，(焊接机器人)该软件具有三维模型导入、离线编程、模拟仿真、在线作业等功能。通过Robotstudio，可实现对于真实环境的虚拟实现，经过仿真验证的程序，可以直接加载到真实的机器人系统中运行，降低购买与实施机器人解决方案的总成本，提高生产效率。

 4. 5. 1创建虚拟机器人焊接系统 在进行机器人焊接系统仿真前，需要先建立虚拟焊接系统，包括模型导入、机器人系统建立、创建smart组件和建立焊接系统I/O信号四部分。 (1)模型导入 模型导入包括机器人模型和焊接系统工装夹具三维模型。Robotstudio软件中内置了ABB公司生产的所有型号机器人模型，因此只需要在机器人模型库中加载IRB1410、IRB6650S和IRB4600三款机器人即可。工装夹具模型需要在三维软件中绘制完成后，保存为.stp格式然后导入Robotstudio软件。为了让导入的机器人夹具安装在上料机器人和供料机器人手腕法兰盘末端，需要对导入的三维夹具模型进行创建和设置。首先，对夹具设定本地坐标系原点，将此点设置为与软件中的大地坐标系一致，安装到机器人时，这个点与机器人法兰盘末端中心点重合;其次，需要建立夹具“工具坐标系框架”，这个坐标系就是机器人安装夹具之后默认的工具坐标系，原点即为TCP点;最后，创建工具，包括工具名称和相关参数设置。不需要创建为工具的夹具，需要对其按照真实环境进行1:1位置设定，确保模型导入之后的焊接系统布局和真实环境中的布局完全一致，如图4.34。

(2)机器人系统建立 机器人模型导入之后，需要对机器人创建系统。本焊接系统需要对五个机器人分别建立系统，以实现各个机器人独立运行。在机器人系统中，可以对机器人实现I/O信号设置、参数加载、程序编写和调试运行等各种操作。

(3)创建smart组件 Smart组件是Robotstudio中实现动画效果的高效工具。本焊接系统中，端板的搬运、夹具的加紧和拍照等效果的显示，都需要用smart组件实现。利用smart动作子组件中的“Attacher”和“Detacher”实现端板的加紧和松开动作，利用其中“show”和“Hide"实现对端板焊缝的拍照效果，利用传感器子组件中LineSenso:和P1aneSensor实现对端板的检测识别。

(4)建立焊接系统I/O信号 机器人I/O信号是控制机器人和周围其他设备进行通信（焊接机器人），实现机器人焊接系统的正常运转。五个机器人系统建立的I/O信号如4.3.2小节所示，smart组件也需要建立相应的I/O信号以实现和机器人之间的信号交换。各设备I/O信号完成之后，需要建立各个I/O信号之I}}的联系，如图4.35 。