焊接工件的焊接区域自动识别方法、计算机装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种焊接工件的焊接区域自动识别方法、计算机装置及计算机可读存储介质，该方法包括获取彩色相机拍摄的彩色图像，根据彩色图像标定待焊接工件的平面坐标；并且，获取彩色图像中预设颜色的区域，将预设颜色的区域标定为焊接区域；获取待焊接工件的深度图像，计算焊接区域的高度坐标；根据焊接区域的平面坐标以及高度坐标，计算焊接设备的运动轨迹。本发明专利技术还提供实现上述方法的计算机装置及计算机可读存储介质。本发明专利技术可以针对不同形状的以及焊接区域的金属模板进行焊接，特别适用于小批量多品种金属模板的生产、焊接，同时适用于批量生产且焊接的精度高、效率高。

Automatic identification method of welding area, computer device and computer readable storage medium of welding workpiece

【技术实现步骤摘要】
焊接工件的焊接区域自动识别方法、计算机装置及计算机可读存储介质
本专利技术涉及智能制造
，具体地，是焊接工件的焊接区域自动识别方法以及实现这种方法的计算机装置、计算机可读存储介质。
技术介绍
建筑行业大量使用铝模板进行建筑施工，现有的铝模板通常由底板以及多块侧板、隔板焊接而成。如果使用人工焊接，一方面焊接质量无法得到保证，另一方面由于人工焊接效率低下，导致铝模板的制作时间长，影响模板的加工效率。因此，人们考虑使用自动化设备对铝模板进行焊接，例如使用自动化的焊接机对铝模板进行焊接。现有的焊接机都是针对特定形状的工件进行焊接，例如根据工件的形状，预先设定焊接枪的运动轨迹。当焊接工件放置到焊接机后，需要使用固定装置将待焊接工件夹持固定，焊接枪按照预先设定的轨迹在工件上往复运动并在需要焊接的区域上进行焊接。但是，这种焊接的方式需要预先确定待焊接工件的形状以及焊接区域，一旦焊接工件的形状或者焊接区域发生变化，需要重新设定焊接枪运动的轨迹。由于焊接枪运动轨迹是需要通过预先设定的程序控制的，因此，一旦待焊接工件形状或者焊接区域发生变化，就需要重新编程，给焊接带来不便。由于铝模板的形状较多，很多工地都需要根据实际需要设置特定形状的铝模板，这就导致需要经常对焊接机的程序进行调整，不利于小批量多品种铝模板自动化焊接。另外，现有的这种焊接方式还需要将待焊接工件精确的夹持固定，一旦待焊接工件放置在焊接机内的位置发生偏差，将导致焊接位置的不准确，导致焊接错误，甚至将待焊接工件损坏。由于铝模板的表面光滑，焊接机的夹持件对铝模板的夹持并不很精确，这就影响铝模板的焊接成品率。而现有的大部分带有拍摄装置焊接机可以实现自动修正的功能，例如根据所拍摄的图像来修正焊接设备的运动轨迹。但这些焊接机并不能够自动计算焊接工件上需要焊接的区域，更加不能够根据所计算的焊接区域自动生成焊接设备的运动轨迹，因此，焊接设备的运动轨迹是需要预先设定的，这样就不能够满足小批量的铝模板的自动化生产的要求。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种有利于针对小批量多品种的铝模板生产焊接工件的焊接区域自动识别方法。本专利技术的另一目的是提供一种实现上述焊接工件的焊接区域自动识别方法的计算机装置。本专利技术的再一目的是提供一种实现上述焊接工件的焊接区域自动识别方法的计算机可读存储介质。为实现本专利技术的主要目的，本专利技术提供的焊接工件的焊接区域自动识别方法包括获取彩色相机拍摄的彩色图像，根据彩色图像标定待焊接工件的平面坐标；并且，获取彩色图像中预设颜色的区域，将预设颜色的区域标定为焊接区域；获取待焊接工件的深度图像，计算焊接区域的高度坐标；根据焊接区域的平面坐标以及高度坐标，计算焊接设备的运动轨迹。由上述方案可见，对铝模板进行焊接时，通过彩色相机以及深度相机可以计算获得待焊接工件的平面坐标以及高度坐标，这样可以针对特定形状的铝模板进行焊接，在焊接前不需要将铝模板的模型输入到焊接机，即使针对一个新的铝模板进行焊接，也不需要对焊接机进行编程，大大减少焊接的工作量。另一方面，通过对预设颜色的区域进行识别，可以精确的识别出焊接区域。因此，在焊接前，只需使用特定颜色的笔画在铝模板需要焊接的区域，焊接机即可以自动识别出需要焊接的区域，铝模板的焊接不需要人工参与，不但可以提高焊接的效率，且焊接的质量得到保障。一个优选的方案是，获取彩色图像中预设颜色的区域包括：获取彩色图像中色度值在预设范围内的区域。由此可见，通过预先设定彩色图像中的色度值，可以快速的计算出待焊接工件的焊接区域，提高焊接区域识别的准确性。进一步的方案是，根据彩色图像标定待焊接工件的平面坐标包括：以待焊接工件的预设点或者焊接机器上的预设点为平面坐标系的原点，以该原点为基准标定待焊接工件的平面坐标。可见，通过对待焊接工件中的边缘处，尤其是直角的顶点区域进行识别，快速的确定平面坐标系的原点，或者直接使用焊接机上的某一个预设的点作为原点，有利于确定待焊接工件的平面坐标。进一步的方案是，计算焊接区域的高度坐标包括：获取深度相机输出的待焊接工件的高度坐标，获取待焊接工件中的焊接区域的高度坐标。由此可见，使用深度相机拍摄整个待焊接工件的图像，并且在识别焊接区域后，获取焊接区域的高度坐标，可以准确的计算出焊接区域的高度坐标信息。更进一步的方案是，计算焊接设备的运动轨迹后，还执行：获取待焊接区域的图像并计算待焊接区域的实际坐标，根据待焊接区域的实际坐标调节焊接设备的运动轨迹。可见，通过彩色相机以及深度相机计算待焊接工件的三维坐标后，在焊接过程中，还通过实时获取待焊接区域的实际坐标来不断调节焊接设备的运动轨，可以精确的调节焊接设备的运动轨迹，提高焊接的准确性与焊接质量。更进一步的方案是，待焊接区域的图像由焊缝跟踪仪获取，焊缝跟踪仪固定在焊接设备上。由于焊缝跟踪仪可以精确的计算待焊接区域的实际坐标，且焊缝跟踪仪固定在焊接设备上，可以更加精确的获取待焊接区域的图像并计算出精确的待焊接区域的实际坐标，为焊接设备运动轨迹的调节提供准确的数据。一个可选的方案是，计算焊接区域的高度坐标包括：根据彩色图像确定焊接区域后，应用轮廓扫描仪获取焊接工件的深度坐标进而计算出焊接区域的高度坐标。由于轮廓扫描仪可以替代深度相机，且轮廓扫描仪可以提供非常准确的高度坐标数据，使用轮廓扫描仪计算待焊接工件的高度坐标，可以提高焊接的准确性。进一步的方案是，应用轮廓扫描仪获取焊接区域的高度坐标包括：确认待焊接工件为对称布置的工件时，应用轮廓扫描仪获取待焊接工件一个对称区域的焊接区域的高度坐标，计算另一个对称区域的焊接区域的高度坐标。由上述方案可见，对于对称设计的待焊接工件，只需要计算其中一个对称区域的焊接区域的高度坐标，即可以计算出另一个对称区域的焊接区域的高度坐标，减少待焊接工件的高度坐标计算量，提高焊接的效率。为实现上述的另一目的，本专利技术提供的计算机装置包括处理器以及存储器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述焊接工件的焊接区域自动识别方法的各个步骤。为实现上述的再一目的，本专利技术提供计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述焊接工件的焊接区域自动识别方法的各个步骤。附图说明图1是应用本专利技术焊接工件的焊接区域自动识别方法第一实施例的焊接机的结构图。图2是应用本专利技术焊接工件的焊接区域自动识别方法第一实施例的焊接机隐藏外壳后的结构图。图3是应用本专利技术焊接工件的焊接区域自动识别方法第一实施例的待焊接工件的结构图。图4是应用本专利技术焊接工件的焊接区域自动识别方法第一实施例的流程图。图5是应用本专利技术焊接工件的焊接区域自动识别方法第二实施例的流程图。以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。具体实施方式本专利技术的焊接工件的焊接区域自动识别方法应用在焊接机，具体的，焊接机是针对铝模板进行焊接的装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.焊接工件的焊接区域自动识别方法，包括：/n获取彩色相机拍摄的彩色图像，根据所述彩色图像标定待焊接工件的平面坐标；/n其特征在于：/n获取所述彩色图像中预设颜色的区域，将所述预设颜色的区域标定为焊接区域；/n获取所述待焊接工件的深度图像，计算所述焊接区域的高度坐标；/n根据所述焊接区域的平面坐标以及高度坐标，计算焊接设备的运动轨迹。/n

【技术特征摘要】
1.焊接工件的焊接区域自动识别方法，包括：
获取彩色相机拍摄的彩色图像，根据所述彩色图像标定待焊接工件的平面坐标；
其特征在于：
获取所述彩色图像中预设颜色的区域，将所述预设颜色的区域标定为焊接区域；
获取所述待焊接工件的深度图像，计算所述焊接区域的高度坐标；
根据所述焊接区域的平面坐标以及高度坐标，计算焊接设备的运动轨迹。


2.根据权利要求1所述的焊接工件的焊接区域自动识别方法，其特征在于：
获取所述彩色图像中预设颜色的区域包括：获取所述彩色图像中色度值在预设范围内的区域。


3.根据权利要求1所述的焊接工件的焊接区域自动识别方法，其特征在于：
根据所述彩色图像标定待焊接工件的平面坐标包括：以所述待焊接工件的预设点或者焊接机器上的预设点为平面坐标系的原点，以所述原点为基准标定所述待焊接工件的平面坐标。


4.根据权利要求1至3任一项所述的焊接工件的焊接区域自动识别方法，其特征在于：
计算所述焊接区域的高度坐标包括：获取深度相机输出的所述待焊接工件的高度坐标，获取所述待焊接工件中的所述焊接区域的高度坐标。


5.根据权利要求1至3任一项所述的焊接工件的焊接区域自动识别方法，其特征在于：
计算焊接设备的运动轨迹后，还执行：...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹建华，
申请(专利权)人：珠海屏珠科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44