基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统的制作方法

本实用新型涉及数控自动化技术领域，特别是指一种基于双摄像机和多轴机械手的高频感应焊接系统。

背景技术：

普通自动化焊接设备，均是使用机械方式进行工件定位。

机械方式定位存在定位精度差，对所焊接的产品尺寸一致性要求高，定位工装不可混用等特点，非常限制自动化的应用。

技术实现要素：

本实用新型提出一种基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统，使用双目视觉检测装置进行检测，自动计算出焊缝的三维坐标位置并将信息发送给机械手进行焊接，解决了现有设备定位精度差，对工件尺寸要求高，定位工装不可混用的缺点。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统，其结构包括：

分度转盘，其上呈圆周状均匀布置有若干待加工工件，由控制装置控制动力机构带动其绕中心轴旋转；

双目视觉检测装置包括至少两台相互呈一定角度设置的视觉采集装置；所述视觉采集装置用于采集分度转盘上工件的位置信息并传递至控制装置；

机械手，架设在分度转盘一侧，其一端设有高频感应钎焊，由控制装置控制其动作。

上述技术方案中，所述双目视觉检测装置和机械手内分别设置有通讯装置，如采用无线收发模块或者有线通讯方式等来实现数据传递。

上述技术方案中，所述视觉采集装置相互呈90°或者45°夹角设置。

上述技术方案中，所述视觉采集装置优选为摄像机。

上述技术方案中，所述机械手为多轴机械手，优选为三轴机械手。

工作时，分度转盘在控制装置的操控下由动力机构提供动力绕中心轴旋转，待转盘转动到位后，双目视觉检测装置拍摄视野内分度转盘上工件的照片，并经控制装置根据照片进行算法运算，计算出焊缝基于机械手坐标的XYZ的三维坐标位置，后将此坐标信息传递至机械手，机械手接收到该坐标信息后自动运动到焊缝位置处，高频感应钎焊开始焊接工作，焊接结束后机械手运动回坐标原点。

本实用新型的基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统，于家电焊接行业内首次采用了视觉检测的方式，解决了普通自动化焊接所引起的定位不准确、对工件尺寸一致性要求高的问题，其检测精度由相机和镜头的规格来确定，精度可达0.1-1微米，从而大大提高了焊接质量；并且采用机械手后，增加了运动的自由度数，使设备运动方式更加灵活，解决了空间受限的问题，且简化了操作步骤，精简了人力资源，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统的结构示意图。

图2是图1中双目视觉检测装置的两台摄像机呈45°夹角布局方式示意图。

图3是图1中双目视觉检测装置的两台摄像机呈90°夹角布局方式示意图。

图中：1-分度转盘；2-工件；3-机械手；4-高频感应钎焊；5-双目视觉检测装置；51-摄像机A；52-摄像机B。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至3所示，本实用新型的基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统，其包括以下结构：

分度转盘1，其上呈圆周状均匀布置有若干待加工工件2，由控制装置控制动力机构带动其绕中心轴旋转；

双目视觉检测装置5包括至少两台相互呈一定角度设置的视觉采集装置；所述视觉采集装置用于采集分度转盘1上工件2的位置信息并传递至控制装置；

机械手3，架设在分度转盘1一侧，其一端设有高频感应钎焊4，由控制装置控制其动作。

上述技术方案中，所述控制装置可以是外置控制器、控制平台，优选内置于双目视觉检测装置和/或机械手内的带有数据处理功能的微处理器芯片等。

上述技术方案中，所述双目视觉检测装置5和机械手3内分别设置有无线或者有线等通讯装置，以实现数据传递。

上述技术方案中，如图2和图3所示，所述双目视觉检测装置5由两个摄像机组成，图2中摄像机A51与摄像机B52之间相互呈45°夹角设置，图3中摄像机A51与摄像机B52之间相互呈90°夹角设置。各摄像机之间不限于此两种布局方式，优选设置在可调节支架上，以便调节其相对位置角度。

所述双目视觉检测装置5所采集的信息为摄像机视野内分度转盘1上的工件2的照片，并根据不同角度的拍摄照片根据一定算法计算得出工件2相对于机械手3的坐标位置，用以调整和控制机械手3的移动和焊接运作。

工作时，分度转盘1在控制装置的操控下由动力机构提供动力绕中心轴旋转，待分度转盘1转动到位后，双目视觉检测装置5拍摄视野内分度转盘1上工件2的照片，并经控制装置根据照片进行算法运算，计算出焊缝基于机械手3坐标的XYZ的三维坐标位置，后将此坐标信息传递至机械手3，机械手3接收到该坐标信息后自动运动到焊缝位置处，高频感应钎焊4开始焊接工作，焊接结束后机械手3运动回坐标原点。

本实用新型的基于双目视觉和多轴机械手的高频感应焊接系统，于家电焊接行业内首次采用了视觉检测的方式，解决了普通自动化焊接所引起的定位不准确、对工件尺寸一致性要求高的问题，其检测精度由相机和镜头的规格来确定，精度可达0.1-1微米，从而大大提高了焊接质量；并且采用机械手后，增加了运动的自由度数，使设备运动方式更加灵活，解决了空间受限的问题，且简化了操作步骤，精简了人力资源，降低了生产成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。