基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】

[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置，更具體地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于汽車(chē)車(chē)身外覆蓋件焊接路徑校正裝置。

【背景技術(shù)】

[0002]電阻點(diǎn)焊由于在生產(chǎn)過(guò)程中能量高度集中、板材變形小、生產(chǎn)效率較高，因此點(diǎn)焊特別適合于薄壁零件的焊接，在車(chē)身焊接中得到廣泛應(yīng)用。車(chē)身點(diǎn)焊機(jī)器人在焊接過(guò)程中，其焊接路徑是控制程序中設(shè)定好的，在控制程序沒(méi)有變化情況下是固定不變的。當(dāng)焊接零部件的卡具由于長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)力作用而發(fā)生形變，或者焊接零部件在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生位移變化時(shí)，焊接機(jī)器人仍按照原路徑焊接，導(dǎo)致實(shí)際焊點(diǎn)位置與理論焊點(diǎn)位置不相符，從而使焊點(diǎn)產(chǎn)生如焊點(diǎn)變形、未焊透、燒穿等缺陷，使焊點(diǎn)強(qiáng)度無(wú)法達(dá)到理論要求，進(jìn)而影響整車(chē)的焊接質(zhì)量。車(chē)身實(shí)際焊點(diǎn)位置的準(zhǔn)確程度，不僅直接決定了焊接裝配過(guò)程中的制造偏差，同時(shí)也決定了汽車(chē)最終使用的安全性和可靠性。

[0003]傳統(tǒng)常用的焊點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)方法有破壞性檢測(cè)和非破壞性檢測(cè)。破壞性檢測(cè)是對(duì)抽樣的車(chē)身進(jìn)行焊點(diǎn)撕裂，能直觀、全面反映白車(chē)身焊點(diǎn)質(zhì)量，但是效率低，成本高；非破壞性檢測(cè)的方法有鑿檢和目視法，能相對(duì)及時(shí)的反饋焊接質(zhì)量，以供現(xiàn)場(chǎng)工程師分析判斷問(wèn)題、調(diào)整優(yōu)化焊接工藝和控制生產(chǎn)流程，具有高效經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，但是結(jié)果受檢測(cè)者的主觀性和經(jīng)驗(yàn)?zāi)芰τ绊戄^大，不能給出一個(gè)客觀的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在超聲波無(wú)損檢測(cè)儀用于焊點(diǎn)的檢測(cè)，工作效率高，檢測(cè)結(jié)果直觀易分析。但是以上的檢測(cè)方法均是在焊點(diǎn)焊接完成之后實(shí)施的檢測(cè)，即使檢測(cè)出焊點(diǎn)質(zhì)量問(wèn)題，也無(wú)法對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行修改，并且以上方法效率較低、成本高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，因此目前白車(chē)身點(diǎn)焊工藝迫切需要一種在焊接前能夠進(jìn)行檢測(cè)并進(jìn)行自動(dòng)路徑修正的智能化焊接機(jī)器人，降低最終焊點(diǎn)的焊接缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型提供一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置，能夠在焊接前能夠進(jìn)行檢測(cè)并進(jìn)行自動(dòng)路徑修正，降低最終焊點(diǎn)的焊接缺陷。

[0005]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:

[0006]一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置，包括校正裝置支架、十字導(dǎo)軌總成、攝像機(jī)、控制器、激光發(fā)射器總成；所述校正裝置支架包括水平設(shè)置的矩形框架以及分別垂直固定在矩形框架頂端兩側(cè)的左側(cè)門(mén)字形框架和右側(cè)門(mén)字形框架，所述激光發(fā)射器總成和控制器均固定在校正裝置支架中右側(cè)門(mén)字形框架的橫桿上，所述十字導(dǎo)軌總成固定于校正裝置支架中右側(cè)門(mén)字形框架的橫桿下方，攝像機(jī)安裝在十字導(dǎo)軌總成的豎桿上。

[0007]所述的一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置，其中，十字導(dǎo)軌總成由一號(hào)導(dǎo)軌、一號(hào)步進(jìn)電機(jī)、一號(hào)滑塊、一號(hào)絲杠、二號(hào)步進(jìn)電機(jī)、二號(hào)滑塊、二號(hào)絲杠、二號(hào)導(dǎo)軌組成，一號(hào)步進(jìn)電機(jī)固定在一號(hào)導(dǎo)軌一端，一號(hào)絲杠與一號(hào)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸相連，一號(hào)導(dǎo)軌與一號(hào)絲杠平行設(shè)置，一號(hào)絲杠穿過(guò)一號(hào)滑塊并通過(guò)螺紋嚙合，一號(hào)滑塊與一號(hào)導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，二號(hào)導(dǎo)軌固定在一號(hào)滑塊的底部且與一號(hào)導(dǎo)軌相垂直，二號(hào)絲杠與二號(hào)導(dǎo)軌平行設(shè)置，二號(hào)絲杠穿過(guò)二號(hào)滑塊并通過(guò)螺紋嚙合，二號(hào)滑塊與二號(hào)導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，二號(hào)步進(jìn)電機(jī)固定在二號(hào)導(dǎo)軌下端，所述攝像機(jī)固定在二號(hào)滑塊上。

[0008]所述的一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置，其中，激光發(fā)射器總成包括激光發(fā)射器基座、激光發(fā)射器、一號(hào)軸球連桿、二號(hào)軸球連桿、夾合片；激光發(fā)射器基座將激光發(fā)射器總成固定在定位裝置支架上，一號(hào)軸球連桿、夾合片與二號(hào)軸球連桿構(gòu)成萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)固定裝置，萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)固定裝置兩端分別與激光發(fā)射器基座和激光發(fā)射器固定連接。

[0009]所述的一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置，其中，萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)固定裝置的具體結(jié)構(gòu)為:一號(hào)軸球連桿的圓球體端放置于夾合片一端的圓孔處，二號(hào)軸球連桿的圓球體端放置于夾合片另一端的圓孔處，夾合片將一號(hào)軸球連桿和二號(hào)軸球連桿夾合后通過(guò)螺栓固定。

[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是:

[0011]1.傳統(tǒng)常用的焊點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)方法有破壞性檢測(cè)和非破壞性檢測(cè)。破壞性檢測(cè)是對(duì)抽樣的車(chē)身進(jìn)行焊點(diǎn)撕裂，能直觀、全面反映白車(chē)身焊點(diǎn)質(zhì)量，但是效率低，成本高；非破壞性檢測(cè)的方法有鑿檢和目視法，能相對(duì)及時(shí)的反饋焊接質(zhì)量，以供現(xiàn)場(chǎng)工程師分析判斷問(wèn)題、調(diào)整優(yōu)化焊接工藝和控制生產(chǎn)流程，具有高效經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，但是結(jié)果受檢測(cè)者的主觀性和經(jīng)驗(yàn)?zāi)芰τ绊戄^大，不能給出一個(gè)客觀的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在超聲波無(wú)損檢測(cè)儀用于焊點(diǎn)的檢測(cè)，工作效率高，檢測(cè)結(jié)果直觀易分析。以上的檢測(cè)方法均是在焊點(diǎn)焊接完成之后實(shí)施的檢測(cè)，即使檢測(cè)出焊點(diǎn)質(zhì)量問(wèn)題，也無(wú)法對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行修改，并且以上方法效率較低、成本高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，因此目前白車(chē)身點(diǎn)焊工藝迫切需要一種在焊接前能夠進(jìn)行檢測(cè)并進(jìn)行自動(dòng)路徑修正的智能化焊接機(jī)器人，降低最終焊點(diǎn)的焊接缺陷。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是在焊接前能夠進(jìn)行檢測(cè)并進(jìn)行自動(dòng)路徑修正的智能化焊接機(jī)器人，降低最終焊點(diǎn)的焊接缺陷，提供一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置。

[0012]2.本發(fā)明所述的基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置的尺寸可以據(jù)汽車(chē)車(chē)身不同覆蓋件的焊接要求進(jìn)行調(diào)整，視覺(jué)檢測(cè)攝像機(jī)的角度可以實(shí)時(shí)調(diào)整，同時(shí)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)變成控制，具有一定的通用性。

[0013]3.本發(fā)明所述的基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置中模擬焊接機(jī)器人的十字線性導(dǎo)軌采用的是鋁合金，質(zhì)量輕剛度強(qiáng)度高，減輕了自身的重量，特別適合點(diǎn)焊的高頻打點(diǎn)需要。而本裝置所采用的零部件通用性好，便于維修和更換，本焊接機(jī)器人路徑校正裝置造價(jià)較低，易于加工制造，具有工藝性好，成本低廉，操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。

【附圖說(shuō)明】

[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明:

[0015]圖1是本實(shí)用新型所述的車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置所要檢測(cè)的車(chē)門(mén)軸測(cè)投影視圖；

[0016]圖2是本實(shí)用新型所述的車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投影視圖；

[0017]圖3是本實(shí)用新型所述的車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置結(jié)構(gòu)組成的俯視圖；

[0018]圖4是本實(shí)用新型所述的車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置中所采用的十字導(dǎo)軌總成的正視圖和側(cè)視圖；

[0019]圖5是本實(shí)用新型所述的車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置所采用的激光發(fā)射器總成結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投影視圖；

[0020]圖6是圖2中A處的4:1局部放大圖；

[0021]圖7是圖2中B處的4:1局部放大圖。

[0022]圖中:1.校正裝置支架，I1.十字導(dǎo)軌總成，II1.攝像裝置，IV.控制器，V.激光發(fā)射器總成，1.一號(hào)型材桿件、2.二號(hào)型材桿件、3.三號(hào)型材桿件、4.四號(hào)型材桿件、5.五號(hào)型材桿件、6.六號(hào)型材桿件、7.七號(hào)型材桿件、8.八號(hào)型材桿件、9.九號(hào)型材桿件、10.十號(hào)型材桿件、11.激光發(fā)射器基座、12.—號(hào)軸球連桿、13.二號(hào)軸球連桿、14.夾合片、15.激光發(fā)射器套、16.激光發(fā)射器、17.—號(hào)導(dǎo)軌、18.—號(hào)步進(jìn)電機(jī)、19.一號(hào)滑塊、20.—號(hào)絲杠、21.二號(hào)步進(jìn)電機(jī)、22.二號(hào)滑塊、23.二號(hào)絲杠、24.二號(hào)導(dǎo)軌。

【具體實(shí)施方式】

[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的描述:

[0024]參閱圖2和圖3，本實(shí)用新型所述的車(chē)身焊接機(jī)器人路徑校正裝置主要由校正裝置支架1、十字導(dǎo)軌總成I1、攝像裝置II1、控制器IV、激光發(fā)射器總成V組成。

[0025]激光發(fā)射器總成V和控制器IV均安裝在校正裝置支架I中九號(hào)型材桿件9的上端，十字導(dǎo)軌總成II固定于校正裝置支架I中九號(hào)型材桿件9下方，攝像裝置III的兩個(gè)攝像機(jī)固定在十字導(dǎo)軌總成II的二號(hào)滑塊22兩端，攝像機(jī)與二號(hào)滑塊22之間是齒嚙合，可以轉(zhuǎn)動(dòng)攝像機(jī)并將其定位在某個(gè)角度上。

[0026]參閱圖3，所述的校正裝置支架I包括一號(hào)型材桿件1、二號(hào)型材桿件2、三號(hào)型材桿件3、四號(hào)型材桿件4、五號(hào)型材桿件5、六號(hào)型材桿件6、七號(hào)型材桿件7、八號(hào)型材桿件8、九號(hào)型材桿件9、十號(hào)型材桿件10和16個(gè)結(jié)構(gòu)相同的角鐵件。

[0027]本實(shí)用新型中的一號(hào)型材桿件1、二號(hào)型材桿件2、三號(hào)型材桿件3、四號(hào)型材桿件4、五號(hào)型材桿件5、六號(hào)型材桿件6、七號(hào)型材桿件7、八號(hào)型材桿件8、九號(hào)型材桿件9、十號(hào)型材桿件10均采用橫截面為30X30的鋁合金型材制成，橫截面為30X30的鋁合金型材四周側(cè)面的中間處沿縱向均設(shè)置有貫通的T形凹槽，用于相關(guān)型材桿件之間的連接。型材桿件之間的連接采用標(biāo)準(zhǔn)件即均采用型號(hào)為BET-SB3030-8的角鐵件與標(biāo)準(zhǔn)件螺栓連接，即角鐵件為直角形狀的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)件。實(shí)施例中各型材桿件均采用GB\T6892-2006，型號(hào)為

001.08.3030 的型材。

[0028]參閱圖3，一號(hào)型材桿件I 一端與三號(hào)型材桿件3的一端通過(guò)第一個(gè)角鐵件垂直連接成L形連接件，二號(hào)型材桿件2的一端與四號(hào)型材桿件4的一端通過(guò)第二個(gè)角鐵件垂直連接成L形連接件，一號(hào)型材桿件I的另一端與四號(hào)型材桿件4的另一端通過(guò)第三個(gè)角鐵件垂直螺栓連接，二號(hào)型材桿件2的另一端與三號(hào)型材桿件3的另一端通過(guò)第四個(gè)角鐵件垂直螺栓連接，即I型材桿件1、三號(hào)型材桿件3、二號(hào)型材桿件2、四號(hào)型材桿件4首尾依次連接成四個(gè)桿件在同一個(gè)水平面內(nèi)的矩形框架；五號(hào)型材桿件5與六號(hào)型材桿件6的下端采用第5個(gè)到第8個(gè)角鐵件分別和二號(hào)型材桿件2與一號(hào)型材桿件I左端的外側(cè)螺栓連接，七號(hào)型材桿件7與八號(hào)型材桿件8的下端采用第9個(gè)到第12個(gè)角鐵件分別和二號(hào)型材桿件2與一號(hào)型材桿件I右端的外側(cè)螺栓連接，七號(hào)型材桿件7上端的內(nèi)側(cè)與九號(hào)型材桿件9的一端采用第13個(gè)角鐵件垂直螺栓連接，九號(hào)型材桿件9的另一端采用第14個(gè)角鐵件與八號(hào)型材桿件8上端的內(nèi)側(cè)垂直螺栓連接，組成右側(cè)“門(mén)”字形框架，十號(hào)型材桿件10的頂端米用第15個(gè)和第16個(gè)角鐵件分別與五號(hào)型材桿件5和六號(hào)型材桿件6垂直螺栓連接，組成左側(cè)“門(mén)”字形框架。

[0029]參閱圖5，所述的激光發(fā)射器總成V包括激光發(fā)射器基座11、激光發(fā)射器16、一號(hào)軸球連桿12、二號(hào)軸球連桿13、夾合片14和激光發(fā)射器套15。

[0030]激光發(fā)射器16采用型號(hào)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的计算机视觉在小机器人中应用,基于计算机视觉的车身焊接机器人路径校正装置的制造方法...的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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