1.本发明涉及机器视觉技术领域，具体为一种基于机器视觉引导的智能焊缝寻位系统及焊接机器人。

背景技术：

2.随着科技的不断发展，机器视觉在生产中是较为重要的一个存在，在生产制造中，通常可以通过机器视觉来对物件进行扫描查询，并定位物体表面缺陷，但是现有的焊件寻位焊缝机器人在寻找焊缝的过程中仍存在较大缺陷，因此，急需一种一种基于机器视觉引导的智能焊缝寻位系统及焊接机器人。3.现有的焊缝寻位系统用的机器人存在的缺陷是：4.1、专利文件cn206684462u公开了一种焊缝图像采集系统，包括用于焊接管材的焊枪、摄像机、光学镜片和图像处理器，所述焊枪的朝向为垂直向下且正对管材，所述摄像机位于焊枪的侧面，该摄像机的朝向为垂直向下，所述光学镜片位于焊枪的侧面，同时在摄像机的正下方，该光学镜片是使摄像机能够从正上方通过光学镜片反射后采集到管材和焊枪图像的光学镜片，所述图像处理器与摄像机连接，该图像处理器是用于保存和处理图像的图像处理器。本实用新型得到的焊缝图像采集系统，其技术效果是利用光学镜片的反射，使得摄像机能够从正上方通过光学镜片反射后采集到管材和焊枪图像，从而保证焊缝图像的顺利采集。5.然而，上述公开文献的焊缝图像采集系统仅仅只是通过光学镜片反射来采集图像，并不能对焊缝的具体位置进行确定。6.有鉴于此，有必要研究出一种能够对焊缝位置进行进一步确定的焊缝寻位装置，进而能够为后续的机器人路径规划提供便利。7.2、专利文件cn206780389u公开了一种具有漏焊标记功能的视觉焊缝跟踪系统，包括依次连接的打标装置、图像处理器、纠偏装置和焊枪，所述图像处理器还分别连接有摄像头和显示器，其中上述打标装置由喷漆枪、滑台和带动滑台移动的驱动器组成，上述喷漆枪固定在滑台上并随滑台移动，所述纠偏装置是用于纠正焊枪与焊缝位置之间偏差的纠偏装置，所述图像处理器是用于接收摄像头采集到的图像，并计算焊枪与焊缝位置的偏差值，同时进行纠偏以及判断是否需要打标的图像处理器。其技术效果是能判断在焊接过程中发现焊枪与焊缝位置偏差过大的情况下直接在显示器中显示，通过打标装置打标，在之后的工程中观察是否漏焊，这样能有效地减少使用中出现漏焊的现象。8.然而，上述公开文献的焊缝寻位主要考虑如何在焊接过程中降低漏焊的概率，并不能对焊接后的质量进行检测，在一定程度上会增加经济成本。9.有鉴于此，有必要研究出一种能够在焊件焊缝焊接结束后对焊接的质量进行检测的装置，进而能够降低经济成本的浪费。10.3、专利文件cn111673749a公开了一种视觉焊接机器人的调校方法及视觉焊接机器人，视觉焊接机器人具有摄像头，该方法包括：将视觉焊接机器人控制系统的控制坐标系与视觉焊接机器人的基坐标系同步；获取摄像头采集的待焊件图像，以提取待焊件的图像中的焊缝轨迹，以及提取焊缝轨迹的特征点；获得焊缝轨迹的特征点在机器人基坐标系中的坐标；根据焊缝轨迹以及特征点在机器人基坐标系中的坐标，控制摄像头沿着焊缝轨迹进行运动；根据摄像头沿着焊缝轨迹运动所拍摄的画面，调校视觉焊接机器人的摄像头的位置。本技术的技术方法在自动调校视觉焊接机器人时，能够保证机器人本体以及相关零部件在调试过程中不被损坏，也保证了调试人员的安全性。11.然而，上述公开文献的焊接机器人主要考虑在自动调校视觉焊接机器人时，能够保证机器人本体以及相关零部件在调试过程中不被损坏，也保证了调试人员的安全性，并没有对焊接过程中产生的尾气进行处理。12.有鉴于此，有必要研究出一种能够对焊接过程中产生的尾气进行净化处理的装置，进而在一定程度上能够降低尾气对人体和环境的影响。

技术实现要素：

13.本发明的目的在于提供一种基于机器视觉引导的智能焊缝寻位系统及焊接机器人，以解决上述背景技术中提到的现有的焊缝寻位用的机器人焊缝寻位不准确的问题。14.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于机器视觉引导的智能焊缝寻位系统，包括预处理单元、焊缝识别单元、坐标位置计算单元、焊缝示教单元和路径规划单元，所述预处理单元的输出端安装有焊缝识别单元，焊缝识别单元的输出端安装有坐标位置计算单元，坐标位置计算单元的输出端安装有焊缝示教单元，焊缝示教单元的输出端安装有路径规划单元；15.所述预处理单元包括摄像机和图片采集器，摄像机和图片采集器之间电性连接，焊缝识别单元包括信号处理器和显示屏，信号处理器和显示屏之间电性连接；16.该系统的工作方法步骤如下：17.s1、通过预处理单元中的摄像机对焊件的表面进行扫描拍摄，使被检测的目标通过图片采集器转换成图像信号；18.s2、通过焊缝识别单元中的信号处理器处理将图像信号转化成数字信号，并最终显示在焊缝识别单元中的显示屏上，从而对焊件上的焊缝进行识别；19.s3、通过焊缝识别单元对待焊工件的焊缝图像进行图像处理并计算焊缝的起始和终点位置坐标；20.s4、通过s3计算得到的关键点位置坐标，使其形成焊缝示教信息，并引导机器人焊枪末端运动到待焊位置；21.s5、通过s2和s3来建立中厚板焊接作业指令库，基于自主运动规划结果，并通过调用指令库中的相应指令，自动生成完整的机器人运动控制指令和作业执行指令。22.优选的，所述底座的顶部安装有工作台，工作台的两侧外壁均安装有支撑架，两组支撑架相互靠近的表面安装有前后布置的连接杆，其中一组支撑架的底部安装有连接板，且连接板呈“凹”字形，连接板的一侧外壁内壁安装有伺服电机，伺服电机的输出端安装有往复丝杆，且往复丝杆的一端通过与另一组支撑架的一侧外壁相连接，往复丝杆位于两组连接杆的中间，两组连接杆和往复丝杆的外表面均滑动安装有滑套，滑套的外表面安装有储物箱，储物箱的底部设置有对称布置的滑槽，两组滑槽的内部均滑动安装有置物块，且置物块呈“工”字形，其中一组置物块的顶部安装有微型工业摄像机，储物箱的后壁安装有对称布置的液压推杆，且两组液压推杆的一端均与两组置物块的背面相贴合，储物箱的底部安装有ccd摄像机和前后布置的照明灯，且两组照明灯和ccd摄像机位于两组滑槽的中间，ccd摄像机位于两组照明灯的中间。23.优选的，所述另一组所述置物块的底部安装有连接器，连接器的底部安装有超声波探伤仪主体和声发射传感器，超声波探伤仪主体位于声发射传感器的一侧，连接器的正面安装有发光二极管，且发光二极管与超声波探伤仪主体和声发射传感器之间电性连接。24.优选的，所述工作台的正面设置有槽口，工作台的底壁滑动安装有连接块，连接块的正面安装有第一液压泵，第一液压泵的输出端安装有第一伸缩杆，且第一伸缩杆位于槽口的内部，第一伸缩杆的一端安装有承载座，且承载座位于工作台的前方，承载座的顶部安装有轴盘，轴盘的顶部安装有机器人主体，机器人主体的背面安装有净化箱，净化箱的顶部安装有内嵌的负离子净化器，净化箱的内部安装有过滤网板和抽风机，过滤网板位于负离子净化器和抽风机的中间，净化箱的背面贯穿安装有抽风管，且抽风管的一端安装有吸嘴。25.优选的，所述承载座的底壁安装有转动电机，转动电机的输出端与轴盘的底端相连接。26.优选的，其中一组所述支撑架的底部安装有控制箱，控制箱的正面安装有显示屏和操控板，且显示屏位于操控板的上方。27.优选的，所述底座的顶部安装有第一承载板，且第一承载板位于工作台的一侧，第一承载板的一侧外壁贯穿设置有上下布置的置物槽，上方置物槽的宽度大于下方置物槽的宽度，下方置物槽的内部滑动安装有第二承载板，且第二承载板呈“l”字形，第二承载板的顶部安装有第三液压泵，第三液压泵的输出端安装有第三伸缩杆，且第三伸缩杆位于上方置物槽的内部第三伸缩杆的一端与承载座的一侧外壁相连接。28.优选的，所述机器人主体的顶部安装有支撑柱，支撑柱的顶部安装有置物板，置物板的底部安装有第二液压泵，第二液压泵的输出端安装有第二伸缩杆，且第二伸缩杆贯穿机器人主体的顶部，第二伸缩杆的底端安装有焊枪主体，且焊枪主体位于吸嘴的后方。29.与现有技术相比，本发明的有益效果是：30.1、本发明通过安装有滑槽、液压推杆、置物块、微型工业摄像机、ccd摄像机和照明灯，首先启动伺服电机，进而带动往复丝杆转动，进而能够在滑套的作用下带动储物箱移动，而储物箱在移动的过程中，能够带动ccd摄像机对工作台上的焊件进行扫描，当ccd摄像机扫描到焊件上存在气孔或缺陷时，调整储物箱的位置，然后启动其中一组液压推杆，进而带动其中一组置物块上的微型工业摄像机在其中一组滑槽内移动，进而能够使微型工业摄像机对焊缝的位置进行进一步的确认，从而提高焊缝定位的效率。31.2、本发明通过安装有连接器、超声波探伤仪主体、声发射传感器和发光二极管，待焊缝焊接完成后，启动另一组液压推杆，然后带动另一组置物块上的连接器能够在滑槽内移动，接着能够使超声波探伤仪主体和声发射传感器能够对焊件的表面进行检测，当焊件的焊缝质量不合格时，发光二极管亮起，以提醒工作人员进行进一步的处理。32.3、本发明通过安装有净化箱、负离子净化器、过滤网板、抽风机和吸嘴、在焊接前，首先将抽风管固定在机器人主体上。然后启动净化箱内部的抽风机，然后通过吸嘴将焊接过程中产生的气体等吸入净化箱的内部，然后经过其内部的负离子净化器和过滤网板进化后排出，在一定程度上能够降低焊接时产生的尾气对空气人体的影响。附图说明33.图1为本发明的寻位焊缝的流程图；34.图2为本发明的整体工作流程图；35.图3为本发明的焊缝定位算法流程图；36.图4为本发明的整体结构示意图；37.图5为本发明的滑槽和连接器的组装结构示意图；38.图6为本发明的连接杆的组装结构示意图；39.图7为本发明的承载座的平面图；40.图8为本发明的槽口的组装结构示意图。41.图中：1、底座；101、工作台；102、支撑架；2、连接杆；201、连接板；202、伺服电机；203、往复丝杆；204、滑套；205、储物箱；3、滑槽；301、液压推杆；302、置物块；303、微型工业摄像机；304、ccd摄像机；305、照明灯；4、控制箱；5、槽口；501、连接块；502、第一液压泵；503、第一伸缩杆；6、承载座；601、转动电机；602、机器人主体；7、净化箱；701、负离子净化器；702、过滤网板；703、抽风机；704、吸嘴；8、置物板；801、第二液压泵；802、第二伸缩杆；803、焊枪主体；9、第一承载板；901、置物槽；902、第二承载板；903、第三液压泵；904、第三伸缩杆；10、连接器；1001、超声波探伤仪主体；1002、声发射传感器；1003、发光二极管。具体实施方式42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。43.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。44.实施例一45.请参阅图4和图6，本发明提供的一种实施例：一种基于机器视觉引导的智能焊缝寻位系统用的焊接机器人，包括底座1、连接杆2、滑槽3和控制箱4，底座1的顶部安装有工作台101，工作台101的两侧外壁均安装有支撑架102，两组支撑架102相互靠近的表面安装有前后布置的连接杆2，其中一组支撑架102的底部安装有连接板201，且连接板201呈“凹”字形，连接板201的一侧外壁内壁安装有伺服电机202，伺服电机202的输出端安装有往复丝杆203，且往复丝杆203的一端通过与另一组支撑架102的一侧外壁相连接，往复丝杆203位于两组连接杆2的中间，两组连接杆2和往复丝杆203的外表面均滑动安装有滑套204，滑套204的外表面安装有储物箱205，储物箱205的底部设置有对称布置的滑槽3，两组滑槽3的内部均滑动安装有置物块302，且置物块302呈“工”字形，其中一组置物块302的顶部安装有微型工业摄像机303，储物箱205的后壁安装有对称布置的液压推杆301，且两组液压推杆301的一端均与两组置物块302的背面相贴合，储物箱205的底部安装有ccd摄像机304和前后布置的照明灯305，且两组照明灯305和ccd摄像机304位于两组滑槽3的中间，ccd摄像机304位于两组照明灯305的中间，其中一组支撑架102的底部安装有控制箱4，控制箱4的正面安装有显示屏和操控板，且显示屏位于操控板的上方。46.具体的，将焊件放置在工作台101上后，启动连接板201上的伺服电机202，从而带动往复丝杆203转动，进而能够使滑套204在连接杆2和往复丝杆203上滑动，从而能够使储物箱205能够在焊件的上方移动，而随着储物箱205的不断移动，打开照明灯305，此时ccd摄像机304会对焊件的表面进行拍摄，并将拍摄的图片显示在控制箱4上的显示屏上，当找寻到焊缝时，启动其中一组液压推杆301，从而带动其中一组置物块302在滑槽3内移动，进而能够带动微型工业摄像机303对焊缝位置进行精确的寻找，进一步确定焊缝的坐标位置。47.实施例二48.如附图5所示，一种基于机器视觉引导的智能焊缝寻位系统及焊接机器人，包括连接器10，另一组置物块302的底部安装有连接器10，连接器10的底部安装有超声波探伤仪主体1001和声发射传感器1002，超声波探伤仪主体1001位于声发射传感器1002的一侧，连接器10的正面安装有发光二极管1003，且发光二极管1003与超声波探伤仪主体1001和声发射传感器1002之间电性连接。49.具体的，当焊接完成后，启动另一组液压推杆301，带动另一组置物块302上的超声波探伤仪主体1001和声发射传感器1002对焊缝进行质量检测，从而通过焊缝是否存在气孔，凹陷等缺陷来判断焊缝质量是否合格，当焊缝不合格时，发光二极管1003亮起，从而提醒工作人员该焊缝不合格，为后续工作人员处理提供便利。50.实施例三51.如附图7和附图8所示，一种基于机器视觉引导的智能焊缝寻位系统及焊接机器人，包括槽口5、承载座6、净化箱7、置物板8和第一承载板9，工作台101的正面设置有槽口5，工作台101的底壁滑动安装有连接块501，连接块501的正面安装有第一液压泵502，第一液压泵502的输出端安装有第一伸缩杆503，且第一伸缩杆503位于槽口5的内部，第一伸缩杆503的一端安装有承载座6，且承载座6位于工作台101的前方，承载座6的顶部安装有轴盘，轴盘的顶部安装有机器人主体602，机器人主体602的背面安装有净化箱7，净化箱7的顶部安装有内嵌的负离子净化器701，净化箱7的内部安装有过滤网板702和抽风机703，过滤网板702位于负离子净化器701和抽风机703的中间，净化箱7的背面贯穿安装有抽风管，且抽风管的一端安装有吸嘴704，承载座6的底壁安装有转动电机601，转动电机601的输出端与轴盘的底端相连接，底座1的顶部安装有第一承载板9，且第一承载板9位于工作台101的一侧，第一承载板9的一侧外壁贯穿设置有上下布置的置物槽901，上方置物槽901的宽度大于下方置物槽901的宽度，下方置物槽901的内部滑动安装有第二承载板902，且第二承载板902呈“l”字形，第二承载板902的顶部安装有第三液压泵903，第三液压泵903的输出端安装有第三伸缩杆904，且第三伸缩杆904位于上方置物槽901的内部第三伸缩杆904的一端与承载座6的一侧外壁相连接，机器人主体602的顶部安装有支撑柱，支撑柱的顶部安装有置物板8，置物板8的底部安装有第二液压泵801，第二液压泵801的输出端安装有第二伸缩杆802，且第二伸缩杆802贯穿机器人主体602的顶部，第二伸缩杆802的底端安装有焊枪主体803，且焊枪主体803位于吸嘴704的后方。52.具体的，根据实际焊缝的位置来操控承载座6上的机器人主体602，当需要前后移动机器人主体602时，启动连接块501上的第一液压泵502，从而能够带动第一伸缩杆503推动承载座6前后移动，此时第二承载板902会随着承载座6的移动而在第一承载板9上的下方的置物槽901内滑动，而需要左右移动承载座6时，启动第三液压泵903，从而带动第三伸缩杆904推动承载座6左右移动，当带动机器人主体602到固定位置后，启动置物板8上的第二液压泵801，从而能够在第二伸缩杆802的作用下带动焊枪主体803上下移动，进而能够使焊枪主体803对焊件上的焊缝进行焊接处理，在此过程中，启动净化箱7内的抽风机703，然后通过吸嘴704将焊接过程中产生的气体抽取进净化箱7的内部，并通过内部的负离子净化器701和过滤网板702对吸入的气体进行过滤，进而在一定程度上能够降低焊接过程中产生的气体对人体和环境的影响。53.如附图1、附图2和附图3所示，一种基于机器视觉引导的智能焊缝寻位系统，包括预处理单元的输出端安装有焊缝识别单元，焊缝识别单元的输出端安装有坐标位置计算单元，坐标位置计算单元的输出端安装有焊缝示教单元，焊缝示教单元的输出端安装有路径规划单元；54.预处理单元包括摄像机和图片采集器，摄像机和图片采集器之间电性连接，焊缝识别单元包括信号处理器和显示屏，信号处理器和显示屏之间电性连接；55.该系统的工作方法步骤如下：56.s1、通过预处理单元中的摄像机对焊件的表面进行扫描拍摄，使被检测的目标通过图片采集器转换成图像信号；57.s2、通过焊缝识别单元中的信号处理器处理将图像信号转化成数字信号，并最终显示在焊缝识别单元中的显示屏上，从而对焊件上的焊缝进行识别；58.s3、通过焊缝识别单元对待焊工件的焊缝图像进行图像处理并计算焊缝的起始和终点位置坐标；59.s4、通过s3计算得到的关键点位置坐标，使其形成焊缝示教信息，并引导机器人焊枪末端运动到待焊位置；60.s5、通过s2和s3来建立中厚板焊接作业指令库，基于自主运动规划结果，并通过调用指令库中的相应指令，自动生成完整的机器人运动控制指令和作业执行指令。61.具体的，通过对待焊工件的焊缝图像进行图像处理、计算焊缝起始、终点位置坐标，形成焊缝示教信息。通过上位机将关键点位空间位置坐标处理为机器人示教信息，引导机器人焊枪末端运动到待焊位置，使焊接机器人具备待焊工件空间位置自适应能力，实现焊接机器人机器视觉智能焊缝寻位。62.工作原理：首先将焊件放置在工作台101上，接着启动伺服电机202，从而带动往复丝杆203转动，进而能够在滑套204的作用下带动储物箱205在工作台101的上方左右移动，此时ccd摄像机304就能够对焊件的表面进行拍摄，当发现焊缝存在时，其中一组液压推杆301，从而带动其中一组置物块302移动，接着能够通过微型工业摄像机303对焊缝的位置进行进一步确定；63.然后根据实际需要，移动承载座6上的机器人主体602，当需要左右移动时，启动第三液压泵903，从而能够在第三伸缩杆904的作用下推动承载座6移动，而启动第一液压泵502时，则能够在第一伸缩杆503的作用下推动承载座6前后移动，待机器人主体602移动到适当位置后，启动转动电机601，从而能够在轴盘的作用下带动机器人主体602转动，进而使机器人主体602上的焊枪主体803对准焊缝，然后进行焊接操作，与此同时，启动抽风机703，进而能够通过吸嘴704对焊接时产生的尾气进行吸取，并通过净化箱7内部的负离子净化器701和过滤网板702来对吸入的尾气进行净化处理，从而降低尾气的危害；64.最后，待焊接完成后，启动另一组液压推杆301，从而带动另一组置物块302上的连接器10在焊件上方前后移动，进而能够通过超声波探伤仪主体1001和声发射传感器1002来对焊缝进行检测，当焊缝出现气孔或凹陷时，发光二极管1003亮起，以提醒工作人员该焊缝不合格。65.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。66.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。