焊接机器人的动作自动生成方法以及动作自动生成系统技术方案

本发明专利技术提供能够削减焊接机器人的事前作业并在现场自动生成焊接机器人的动作的焊接机器人的动作自动生成方法以及动作自动生成系统。本实施方式的焊接机器人(1)的动作自动生成方法包括：设置步骤(Step1)，将3D计测传感器(4)配置于预定的场所；计测步骤(Step2)，将焊接场所分割成多个计测区域并利用3D计测传感器(4)进行计测；点群处理步骤(Step3)，根据计测出的点群数据中的能够识别为平面的点群数据来生成提取面，根据无法获得点群数据的不能识别的无效区域来生成假想面；计测确认步骤(Step4)，确认是否结束了焊接场所中的全部的计测；以及三维模型生成步骤(Step5)，根据提取面以及假想面来生成焊接场所的三维模型。面以及假想面来生成焊接场所的三维模型。面以及假想面来生成焊接场所的三维模型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】焊接机器人的动作自动生成方法以及动作自动生成系统


[0001]本专利技术涉及焊接机器人的动作自动生成方法以及动作自动生成系统，特别涉及能够在现场自动地生成带入焊接场所的焊接机器人的焊接动作的焊接机器人的动作自动生成方法以及动作自动生成系统。

技术介绍

[0002]例如，在船舶的建造中，由纵肋、彩钢板、加强筋等许多部件构成的船壳构造成为焊接作业的对象。船舶建造工序的初期是将加强材料焊接于面板这样的比较简单的构造的焊接作业，其自动化也在推进。随着进入后工序，会变成立体且大型的构造，因此在工厂生产线上固定的自动焊接装置的情况下，该装置也不得不大型化，初期费用也增大化，因此变成难以进行设备导入的状况。根据所述情况，多年研究了将小型化
·
轻量化的焊接机器人带入焊接场所并进行自动焊接。
[0003]例如，专利文献1中公开了一种方法，根据CAD数据的工件形状信息来生成工件模型，生成由安装部件的安装线构成的基本焊接线的焊接模型，再生成利用确定焊接机器人的动作范围的区域分割线将工件分割而成的单元模型，针对每个基本焊接线来检查工件与焊接机器人有无干涉，在发生干涉的情况下生成缩短到不发生干涉的范围内的焊接线，针对每个区域来决定焊接线的焊接方向
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顺序
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路径，再指定焊接设计信息并生成动作程序。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2004
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1226号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的技术问题
[0008]然而，如专利文献1所记载的专利技术那样，在使用CAD数据的情况下，事前必须准备焊接对象物的CAD数据，存在事前作业很需要时间这样的问题。并且，在发生了CAD数据的修改时向动作程序的反映延迟，或者安装未反映到CAD数据中的构造物，CAD数据和实际的焊接对象物及其周边部的形状不同的情况也不少。在该情况下，存在将不是焊接部位的地方焊接、或者焊接对象物、其周边部与焊接机器人发生碰撞这样的问题。
[0009]本专利技术鉴于所述问题点而作出，其目的在于提供能够削减焊接机器人的事前作业并在现场自动生成焊接机器人的动作的焊接机器人的动作自动生成方法以及动作自动生成系统。
[0010]用于解决技术问题的手段
[0011]根据本专利技术，提供一种焊接机器人的动作自动生成方法，自动地生成配置在预定的焊接场所的焊接机器人的焊接动作，所述焊接机器人的动作自动生成方法的特征在于，包括：设置步骤，将3D计测传感器配置于预定的场所；计测步骤，将所述焊接场所分割成多
个计测区域并利用所述3D计测传感器进行计测；点群处理步骤，根据计测出的点群数据中的能够识别为平面的点群数据来生成提取面，根据无法获得点群数据的不能识别的无效区域来生成假想面；三维模型生成步骤，根据所述提取面以及所述假想面来生成所述焊接场所的三维模型；以及焊接动作生成步骤，使用所述三维模型来生成焊接机器人的焊接动作。
[0012]也可以是，所述点群处理步骤是按照每个所述计测步骤来处理的。
[0013]也可以是，所述设置步骤是以所述多个计测区域具有与相邻的计测区域重复的区域的方式来处理的。
[0014]也可以是，所述点群处理步骤识别为所述无效区域由与所述提取面垂直的平面形成来生成所述假想面。
[0015]也可以是，所述三维模型生成步骤包括：提取面合成步骤，将所述提取面转换成机器人坐标系并合成；及假想面合成步骤，将所述假想面转换成机器人坐标系并合成。
[0016]也可以是，所述三维模型生成步骤包括：将与钢板的板厚相当的宽度的平面作为钢板的端面来处理的板厚形状确认步骤。
[0017]也可以是，所述三维模型生成步骤包括：提取未形成所述提取面以及所述假想面的影部并复原的影部形状复原步骤。
[0018]也可以是，所述焊接动作生成步骤包括：考虑配置了所述焊接机器人的场所的倾斜度来生成所述焊接动作。
[0019]并且，根据本专利技术，提供一种焊接机器人的动作自动生成系统，自动地生成配置在预定的焊接场所的焊接机器人的焊接动作，所述焊接机器人的动作自动生成系统的特征在于，具备：3D计测传感器，将所述焊接场所分割成多个计测区域并进行计测；以及运算装置，基于所述3D计测传感器的数据来生成所述焊接场所的三维模型，所述运算装置构成为，根据计测出的点群数据中的能够识别为平面的点群数据来生成提取面，根据无法获得点群数据的不能识别的无效区域来生成假想面，根据所述提取面以及所述假想面来生成所述焊接场所的三维模型，使用所述三维模型来生成焊接机器人的焊接动作。
[0020]专利技术效果
[0021]根据上述的本专利技术的焊接机器人的动作自动生成方法以及动作自动生成系统，使用3D计测传感器来生成焊接场所的三维模型，因此不需要事前使用CAD数据来生成焊接机器人的焊接动作。因此，根据本专利技术，能够削减焊接机器人的事前作业并在现场自动生成焊接机器人的动作。
附图说明
[0022]图1是示出本专利技术的一实施方式的焊接机器人的动作自动生成系统中使用的焊接机器人的一例的立体图。
[0023]图2是示出本专利技术的一实施方式的焊接机器人的动作自动生成方法的整体流程图。
[0024]图3是示出点群处理步骤的流程图。
[0025]图4是示出三维模型生成步骤的流程图。
[0026]图5是示出点群处理步骤后的平面形状的一例的图，(A)示出了第一计测区域，(B)示出了第二计测区域，(C)示出了第三计测区域，(D)示出了第四计测区域，(E)示出了第五
计测区域，(F)示出了第六计测区域。
[0027]图6是示出点群处理步骤后的平面形状的一例的图，(A)示出了第七计测区域，(B)示出了第八计测区域，(C)示出了第九计测区域。
[0028]图7是示出提取面合成步骤的影像图，(A)示出了合成方法，(B)示出了合成结果。
[0029]图8是示出假想面合成步骤的影像图。
[0030]图9是示出板厚形状确认步骤的影像图。
[0031]图10是示出影部形状复原步骤的影像图。
具体实施方式
[0032]以下，使用图1～图10来说明本专利技术的实施方式。在此，图1是示出本专利技术的一实施方式的焊接机器人的动作自动生成系统中使用的焊接机器人的一例的立体图。
[0033]图1所示的焊接机器人1是具备能够折叠的多关节臂2的可搬式的焊接机器人。多关节臂2例如具备在旋转台2t上配置的基座21、与基座21的前端以能够回转的方式连接的上臂22、与上臂22的前端以能够回转的方式连接的下臂23、与下臂23的前端以能够回转的方式连接的手腕部24、与手腕部24的前端以能够旋转的方式连接的工具部25。
[0034]上臂22、下臂23、手腕部24以及工具部25构成为能够折叠配置在基座21上。旋转台2t配置在底座3上，构成为使多关节臂2以Z轴为中心进行旋转。在工具部25的前端配置焊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种焊接机器人的动作自动生成方法，自动地生成配置在预定的焊接场所的焊接机器人的焊接动作，所述焊接机器人的动作自动生成方法的特征在于，包括：设置步骤，将3D计测传感器配置于预定的场所；计测步骤，将所述焊接场所分割成多个计测区域并利用所述3D计测传感器进行计测；点群处理步骤，根据计测出的点群数据中的能够识别为平面的点群数据来生成提取面，根据无法获得点群数据的不能识别的无效区域来生成假想面；三维模型生成步骤，根据所述提取面以及所述假想面来生成所述焊接场所的三维模型；以及焊接动作生成步骤，使用所述三维模型来生成焊接机器人的焊接动作。2.根据权利要求1所述的焊接机器人的动作自动生成方法，其中，所述点群处理步骤是按照每个所述计测步骤来处理的。3.根据权利要求1所述的焊接机器人的动作自动生成方法，其中，所述设置步骤是以所述多个计测区域具有与相邻的计测区域重复的区域的方式来处理的。4.根据权利要求1所述的焊接机器人的动作自动生成方法，其中，所述点群处理步骤识别为所述无效区域由与所述提取面垂直的平面形成来生成所述假想面。5.根据权利要求1所述的焊接机器人的动作自动生成方法，其中，所述三维模型生成步骤包括：提取面合成步骤，将所述提取面转换成机器人...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤幸男，
申请(专利权)人：日联海洋株式会社，
类型：发明
国别省市：