[发明专利]一种基于视觉定位的机器人焊接系统及焊接方法

权利要求书

1.一种基于视觉定位的机器人焊接方法，其特征在于，包括：

（1）提供待焊接卷状物料和焊接系统；

所述焊接系统包括：

中央控制模块，中央控制模块可进行数据处理和指令发布；

图像采集模块，图像采集模块与中央控制模块连接，图像采集模块将采集到的图像信息发送至中央控制模块以进行数据分析，图像采集模块接收并执行中央控制模块的指令；

焊接模块，焊接模块与中央控制模块连接，焊接模块接收并执行中央控制模块的指令；

（2）图像采集模块采集卷状物料第一侧面的图像信息，并通过中央控制模块确定卷状物料的卷头和卷尾坐标；具体包括：

图像采集模块采集卷状物料第一侧面图像信息，并将该信息发送至中央控制模块以确定卷状物料的圆心坐标、外圈和内圈的边界轨迹；

图像采集模块沿卷状物料内圈边界轨迹运动并采集图像信息，将该图像信息发送至中央控制模块以修正内圈的边界轨迹，并确定卷头的坐标；

图像采集模块沿卷状物料外圈边界轨迹运动并采集图像信息，将该图像信息发送至中央控制模块以修正外圈的边界轨迹，并确定卷尾的坐标；

（3）焊接模块对第一侧面的卷头和卷尾进行焊接。

2.根据权利要求1所述的基于视觉定位的机器人焊接方法，其特征在于，所述焊接系统还包括物料传输模块，物料传输模块与所述中央控制模块连接，物料传输模块接收并执行中央控制模块的指令，并将物料传输模块的位置信息发送至中央控制系统；步骤1与步骤2之间还包括：

将卷状物料置于物料传输模块上，物料传输模块带动卷状物料移动至第一位置，并将该第一位置坐标发送至中央控制模块。

3.根据权利要求2所述的基于视觉定位的机器人焊接方法，其特征在于，步骤3之后还包括：

物料传输模块带动卷状物料移动至第二位置，第二位置不同于第一位置，并将第二位置发送至中央控制模块；

重复步骤1-3以焊接卷状物料第二侧面的卷头和卷尾。

4.根据权利要求1所述的基于视觉定位的机器人焊接方法，其特征在于，确定卷状物料的圆心坐标、外圈和内圈的边界轨迹的步骤包括：

图像采集模块在平行于卷状物料第一侧面的平面内沿直线运动，并采集外圈上的两个点以及内圈上的至少一个点；

图像采集模块在平行于卷状物料第一侧面的平面内沿直线运动，并采集外圈上的另外至少一个点；

中央控制模块通过外圈上的三个点的坐标进行理论计算，得到圆心坐标和外圈边界轨迹；

中央控制模块通过内圈上的一个点的坐标和圆心坐标进行理论计算，得到内圈边界轨迹。

5.根据权利要求1所述的基于视觉定位的机器人焊接方法，其特征在于，在步骤2和步骤3之间还包括：

计算卷头对称焊点坐标：中央控制模块计算经过卷状物料的圆心和卷头的直线，并计算除卷头外的，该直线与内圈和外圈的交点坐标，该交点为卷头对称焊点，该交点坐标为卷头对称焊点坐标；

计算卷尾对称焊点坐标：中央控制模块计算经过卷状物料的圆心与卷尾的直线，并计算除卷尾外的，该直线与内圈和外圈的交点坐标，该交点为卷尾对称焊点，该交点坐标为卷尾对称焊点坐标。

6.根据权利要求5所述的基于视觉定位的机器人焊接方法，其特征在于，步骤3还包括对卷头对称焊点和卷尾对称焊点进行焊接。

7.根据权利要求5所述的基于视觉定位的机器人焊接方法，其特征在于，在计算卷头对称焊点坐标和卷尾对称焊点坐标之前还包括：

图像采集模块对卷头和卷尾进行图像采集，以修正卷头和卷尾的坐标。

8.根据权利要求5所述的基于视觉定位的机器人焊接方法，其特征在于，在计算卷头对称焊点坐标和卷尾对称焊点坐标之后还包括：

图像采集模块对卷头对称焊点和卷尾对称焊点进行图像采集，以修正其坐标。

9.根据权利要求2所述的基于视觉定位的机器人焊接方法，其特征在于，步骤3之后还包括：

物料传输模块将卷状物料移送至焊接工作完成区。