坡口焊接路径规划方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种坡口焊接路径规划方法、装置、电子设备及存储介质，其方法包括：采集多组坡口数据，并基于预设提取条件提取所述多组坡口数据中的关键信息，以组成多组坡口截面数据；针对每一坡口截面数据，利用预设的焊道参数计算该坡口截面的焊接层数及每一焊接层的焊接道数；在每一坡口截面中标记每一焊道的位置坐标，并基于每一坡口截面中相同位置坐标的焊道规划坡口焊接路径。本发明专利技术可以适用于不标准坡口焊接路径的规划，并进一步提高了焊接质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
坡口焊接路径规划方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及焊接机器人
，尤其涉及一种坡口焊接路径规划方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着机器人行业的迅猛发展，越来越多的领域都在进行其与机器人的结合应用，在焊接行业，标准化焊接车间中已经实现了焊接机器人的开发与应用。目前，除标准化车间外，焊接机器人也在越来越多的场景中应用，比如建筑行业的钢结构焊接也正逐渐引入机器人来取代人工焊接，以实现更高效、更安全及更标准化的焊接。
[0003]建筑行业中的核心筒为箱型钢的形式，横梁为H型钢的形式，其钢结构的厚度较厚，坡口较深，坡口标准化程度较低。针对建筑钢结构中较深的坡口通常采用多层多道的方式进行焊接。焊接机器人在多层多道焊中应用需在焊接开始前完成坡口的焊道规划以及焊接路径规划。利用已规划好的焊道及焊接路径来指导机器人末端的运行轨迹。
[0004]但是现有的焊接路径规划方法仅适用于标准坡口。面对不标准的坡口，现有焊接路径规划方法不能很好的保证焊接质量。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，有必要提供一种坡口焊接路径规划方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决根据现有焊接路径对不标准坡口进行焊接时焊接质量低的问题。
[0006]为了解决上述问题，第一方面，本专利技术提供一种坡口焊接路径规划方法，包括：
[0007]采集多组坡口数据，并基于预设提取条件提取所述多组坡口数据中的关键信息，以组成多组坡口截面数据；
[0008]针对每一坡口截面数据，利用预设的焊道参数计算该坡口截面的焊接层数及每一焊接层的焊接道数；
[0009]在每一坡口截面中标记每一焊道的位置坐标，并基于每一坡口截面中相同位置坐标的焊道规划坡口焊接路径。
[0010]进一步的，所述采集多组坡口数据，包括：
[0011]通过线结构光视觉的方式采集多组坡口数据；
[0012]所述多组坡口数据包括多个坡口截面的深度信息；
[0013]所述基于预设提取条件提取所述多组坡口数据中的关键信息，以组成多组坡口截面数据，包括：
[0014]提取每一坡口截面上预设关键点的深度信息，组成所述多组坡口截面数据。
[0015]进一步的，所述针对每一坡口截面数据，利用预设的焊道参数计算该坡口截面的焊接层数及每一焊接层的焊接道数，包括：
[0016]获取每一坡口截面的尺寸参数，其中，所述尺寸参数包括坡口底部宽度、坡口厚度，坡口直角边与斜边夹角；
[0017]针对每一坡口截面数据，利用该坡口截面的尺寸参数与预设的焊道参数计算该坡口截面的焊接层数及每一焊接层的焊接道数，其中，所述预设的焊道参数包括预定单道焊道的厚度和宽度。
[0018]进一步的，利用该坡口截面的尺寸参数与预设的焊道参数计算该坡口截面的焊接层数，具体包括：
[0019]利用该坡口截面的坡口厚度与预定单道焊道厚度的第一比值确定该坡口截面的焊接层数。
[0020]进一步的，利用该坡口截面的尺寸参数与预设的焊道参数计算该坡口截面每一焊接层的焊接道数，具体包括：
[0021]利用该坡口截面底部宽度和该坡口截面直角边与斜边夹角确定每一焊接层所对应的坡口宽度；
[0022]基于所述每一焊接层所对应的坡口宽度与单道焊道宽度的比值确定每一焊接层的焊接道数。
[0023]进一步的，所述在每一坡口截面中标记每一焊道的位置坐标，并基于每一坡口截面中相同位置坐标的焊道规划坡口焊接路径，包括：
[0024]构建以坡口截面底边方向为第一方向，坡口长度方向为二方向，坡口截面深度方向为第三方向的相机坐标系，并标记在相机坐标系下每一坡口截面中每一焊道的位置坐标；
[0025]整理每一坡口截面上的焊道位置，并将每个坡口截面上相同位置的焊道的位置坐标进行连接，以形成所述坡口焊接路径。
[0026]进一步的，所述方法还包括：
[0027]将所述焊接路径通过坐标转换矩阵从所述相机坐标系转换至焊接机器人基坐标系，以使焊接机器人基于已转换的焊接路径执行焊接工作。
[0028]第二方面，本专利技术还提供一种坡口焊接路径规划装置，包括：
[0029]数据采集模块，用于采集多组坡口数据，并基于预设提取条件提取所述多组坡口数据中的关键信息，以组成多组坡口截面数据；
[0030]参数计算模块，用于针对每一坡口截面数据，利用预设的焊道参数计算该坡口截面的焊接层数及每一焊接层的焊接道数；
[0031]路径规划模块，用于在每一坡口截面中标记每一焊道的位置坐标，并基于每一坡口截面中相同位置坐标的焊道规划坡口焊接路径。
[0032]第三方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述坡口焊接路径规划方法中的步骤。
[0033]第四方面，本专利技术还提供一种计算机存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述坡口焊接路径规划方法中的步骤。
[0034]采用上述实施例的有益效果是：
[0035]本专利技术通过采集多组坡口数据，便于对不标准坡口数据进行整体把控，并且通过提取有效的关键信息，提高焊接路径规划的效率；然后针对不标准坡口设定多个截面，并计算关于每一截面的焊接层数和焊接道数，提高了焊接质量；最后采用坐标标注方式进行焊
接路径的规划，使得规划结果得以直观展示。
附图说明
[0036]图1为本专利技术提供的一种坡口焊接路径规划方法的一实施例的流程示意图；
[0037]图2为本专利技术一实施例提供的一种坡口模型及线结构光扫描示意图；
[0038]图3为本专利技术一实施例提供的一种单边V型坡口截面视图；
[0039]图4为本专利技术一实施例提供的一种坡口截面焊道规划示意图；
[0040]图5为本专利技术一实施例提供的一种坡口m组截面焊道规划示意图；
[0041]图6为本专利技术提供的坡口焊接路径规划装置的一实施例的结构示意图；
[0042]图7为本专利技术提供一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0043]下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。
[0044]在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。此外，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坡口焊接路径规划方法，其特征在于，包括：采集多组坡口数据，并基于预设提取条件提取所述多组坡口数据中的关键信息，以组成多组坡口截面数据；针对每一坡口截面数据，利用预设的焊道参数计算该坡口截面的焊接层数及每一焊接层的焊接道数；在每一坡口截面中标记每一焊道的位置坐标，并基于每一坡口截面中相同位置坐标的焊道规划坡口焊接路径。2.根据权利要求1所述的坡口焊接路径规划方法，其特征在于，所述采集多组坡口数据，包括：通过线结构光视觉的方式采集多组坡口数据；所述多组坡口数据包括多个坡口截面的深度信息；所述基于预设提取条件提取所述多组坡口数据中的关键信息，以组成多组坡口截面数据，包括：提取每一坡口截面上预设关键点的深度信息，组成所述多组坡口截面数据。3.根据权利要求1所述的坡口焊接路径规划方法，其特征在于，所述针对每一坡口截面数据，利用预设的焊道参数计算该坡口截面的焊接层数及每一焊接层的焊接道数，包括：获取每一坡口截面的尺寸参数，其中，所述尺寸参数包括坡口底部宽度、坡口厚度，坡口直角边与斜边夹角；针对每一坡口截面数据，利用该坡口截面的尺寸参数与预设的焊道参数计算该坡口截面的焊接层数及每一焊接层的焊接道数，其中，所述预设的焊道参数包括预定单道焊道的厚度和宽度。4.根据权利要求3所述的坡口焊接路径规划方法，其特征在于，利用该坡口截面的尺寸参数与预设的焊道参数计算该坡口截面的焊接层数，具体包括：利用该坡口截面的坡口厚度与预定单道焊道厚度的第一比值确定该坡口截面的焊接层数。5.根据权利要求4所述的坡口焊接路径规划方法，其特征在于，利用该坡口截面的尺寸参数与预设的焊道参数计算该坡口截面每一焊接层的焊接道数，具体包括：利用该坡口截面底部宽度和该坡口截面直角边与斜边夹角确定每一焊接层所对应的坡口...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢红，刘士杰，张永权，刘猛，吴子栋，黄河，李定忠，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：