3.3.2小节已经完成供料机器人自身标定。焊接机器人.因为端板相对于夹具的位置是固定不变的,即使供料机器人各轴旋转角度发生变化,只要得出焊缝在供料机器人夹具坐标系中位置,就可以通过已经建立的供料机器人自身的坐标转换方法得到机器人动作之后的焊缝新坐标。
如图3.13,供料机器人拍照完成后,焊缝图像处理系统经过图像处理得到焊缝像素坐标点,然后根据标定程序将像素坐标点转化为机器人夹具坐标系O6坐标系内的坐标。由于夹具将毛坯夹紧后,焊缝相对夹具位置不变,即在O6坐标系内的坐标点不变。当供料机器人旋转至图3.13 (b)位置进行焊接时,可以根据式3.4,由此时供料机器人各轴旋转角度将O6坐标系内的焊缝坐标点转化为O0坐标系内的坐标点。O7和O8,坐标系为两个焊接机器人默认坐标系,需要将两个工件的O0坐标系内的焊缝坐标点分别转化为对应的焊接机器人坐标系内的坐标点。由于供料机器人焊接时一共有四个位姿,所以需要完成四次坐标转换。至此,机器人系统标定完成。
3. 4传感器系统
3. 4. 1 CCD传感器
CCD相机是当前机器视觉系统应用最广泛的图像传感器。它具有光电转换、电荷贮存、电荷转移和信号读取等诸多功能,是典型的固体成像器件。CCD图像传感器不以电压或电流作为传输信号,而是以电荷作为信号,光电转换把电荷聚集成点荷包,然后通过驱动脉冲,点荷包转移、放大输出图像信号。本系统CCD工业相机选用维视图像技术有限公司生产的MV-EM 120C/M型工业相机。
该相机具有高分辨率、高精度、高速度、色彩还原好、低噪声等特点,广泛应用于制造业品质控制、液晶平板检测和生命科学影像等领域。该型相机不需要图像采集卡,可直接通过千兆网线与计算机连接进行图像传输。表3.4为相机具体技术参数。
3. 4. 2电涡流传感器
本系统中,上料机器人检测焊缝位置需要使用电涡流传感器。电涡流传感器利用电涡流效应的原理,能够准确测量被测金属导体与传感器探头端面的相对位置,返回电压或电流信号,其特点是长期工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响。焊接机器人本系统上料机器人用电涡流传感器在端板表面做圆周运动,通过电涡流传感器输出电压值的突变来初步确定焊缝的大概位置,选用的电涡流传感器型号为HZ891XL,如图3.15,具体参数如表3.5。