一种焊缝识别参数自动生成的方法技术

本申请提供一种焊缝识别参数自动生成的方法，涉及焊接技术领域。一种焊缝识别参数自动生成的方法包括：所述焊接机器人上设置有光投射器，所述光投射器对待焊接工件表面投射柱面结构光；所述摄像机安装于所述焊接机器人手臂上，所述工业电脑对得到的焊缝信息进行计算，生成焊接数据；所述焊接机器人根据焊接指令对待焊接工件完成焊缝焊接，利用光投射器对待焊接工件表面进行投射柱面结构光，提高了对复杂焊缝的跟踪、适应能力和抗干扰特性，利用安装于焊接机器人手臂上的多个摄像机，实现了“眼随手动”，组件之间的相互协调，避免了依靠焊工的个人技术、经验等带来的焊缝位置和间隙的偏差现象发生。的偏差现象发生。的偏差现象发生。

【技术实现步骤摘要】
一种焊缝识别参数自动生成的方法


[0001]本申请涉及焊接领域，具体而言，涉及一种焊缝识别参数自动生成的方法。

技术介绍

[0002]现在的工业焊接焊缝角度的确定大部分是由固定式的焊接机器人完成，大多数要依赖工装夹具或工作站才能实现固定焊缝角度进行焊接，大部分是用于生产线的点焊、弧焊，小部分用于其它生产线的构件点焊或弧焊，只有像汽车生产制造等批量大的类型产品才适合应用。
[0003]而重型机械的金属结构件外型尺寸大、结构复杂、形状各异而且大部分不是批量生产，多数是单个生产，很少采用标准化生产线进行加工、装配、制造，很少采用固定式的工装夹具进行装配，大都依赖焊工移动到金属结构焊接的位置进行焊接，焊接角度是否符合主要靠焊工的个人技术、经验等人的因素影响，同时，零件加工、装配施工、变形等原因造成的焊缝位置和间隙偏差的现象是非常多，金属结构厚板构件的多层多道连续弧焊，很容易造成焊缝角度误差。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种焊缝识别参数自动生成的方法，所述一种焊缝识别参数自动生成的方法包括：
[0005]步骤A：所述焊接机器人上设置有光投射器，所述光投射器用于对待焊接工件表面进行投射柱面结构光；
[0006]步骤B：所述摄像机设置为至少两个，所述摄像机安装于所述焊接机器人手臂上，且所述摄像机和所述工业电脑连接，所述摄像机用于配合所述光投射器对待焊接工件表面进行图像摄取并传输向所述工业电脑；
[0007]步骤C：所述工业电脑对所述摄像机传输来的多组图像进行分析，得到待焊接工件表面的焊缝信息，并对得到的焊缝信息进行计算，生成焊接数据；
[0008]步骤D：所述工业电脑根据焊接数据生成焊接指令，并发送向所述焊接机器人，所述焊接机器人根据焊接指令对待焊接工件完成焊缝焊接。
[0009]根据本申请实施例的一种焊缝识别参数自动生成的方法，有益效果是：利用光投射器对待焊接工件表面进行投射柱面结构光，提高了对复杂焊缝的跟踪、适应能力和抗干扰特性，利用安装于焊接机器人手臂上的多个摄像机，实现了“眼随手动”，组件之间的相互协调，避免了依靠焊工的个人技术、经验等带来的焊缝位置和间隙的偏差现象发生。
[0010]在本申请的一些具体实施例中，所述光投射器向待焊接工件表面投射的柱面结构光受待焊接工件表面的焊缝深度变化，形成变形的结构光光条信息。
[0011]在本申请的一些具体实施例中，所述变形的结构光光条信息，其变形程度取决于光投射器和摄像机之间的相对位置信息以及待焊接工件表面的轮廓信息。
[0012]在本申请的一些具体实施例中，所述摄像机跟随所述焊接机器人位移，并对待焊
接工件表面的焊缝进行图像摄取。
[0013]在本申请的一些具体实施例中，所述摄像机对所述光投射器投射到待焊接工件表面而形成的结构光光条信息进行获取。
[0014]在本申请的一些具体实施例中，所述工业电脑根据光投射器和摄像机之间的三角位置关系，从变形的结构光条纹图像中获取待焊接工件表面的三维信息。
[0015]在本申请的一些具体实施例中，所述工业电脑对当前建立的焊缝信息进行分析，并根据当前具体的焊缝参数计算出当前待焊接工件表面的焊缝尺寸、外形和焊缝角度，并为每组焊缝图像特征参数设置唯一的焊缝图像特征参数ID。
[0016]在本申请的一些具体实施例中，所述工业电脑根据当前待焊接工件表面的三维信息计算出预处理方法，并将该预处理方法以焊接指令方式发送向所述焊接机器人。
[0017]在本申请的一些具体实施例中，所述焊接指令包含焊缝序号和焊缝图像特征参数ID，其中焊缝序号为所述工业电脑对多组焊缝图像信息进行分析过程中依次对每一个焊缝进行编号。
[0018]在本申请的一些具体实施例中，所述焊接机器人根据焊接指令中的焊缝序号和焊缝图像特征参数ID对待焊接工件表面的焊缝进行依次焊接，以完成焊缝焊接。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0020]图1是根据本申请实施例的一种焊缝识别参数自动生成的方法流程示意图；
[0021]图2是根据本申请实施例的结构光三维测量原理图；
[0022]图3是根据本申请实施例的结构光模式测量示意图。
具体实施方式
[0023]为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
[0024]如图1
‑
3所示，根据本申请实施例的一种焊缝识别参数自动生成的方法，摄像机、光投射器、焊接机器人和工业电脑，包括如下步骤：
[0025]步骤A：所述焊接机器人上设置有光投射器，所述光投射器用于对待焊接工件表面进行投射柱面结构光；
[0026]步骤B：所述摄像机设置为至少两个，所述摄像机安装于所述焊接机器人手臂上，且所述摄像机和所述工业电脑连接，所述摄像机用于配合所述光投射器对待焊接工件表面进行图像摄取并传输向所述工业电脑；
[0027]步骤C：所述工业电脑对所述摄像机传输来的多组图像进行分析，得到待焊接工件
表面的焊缝信息，并对得到的焊缝信息进行计算，生成焊接数据；
[0028]步骤D：所述工业电脑根据焊接数据生成焊接指令，并发送向所述焊接机器人，所述焊接机器人根据焊接指令对待焊接工件完成焊缝焊接。
[0029]其中，采用结构光实时采集焊缝的三维数据，测量可达mm级精度，稳定性高，可以对焊缝进行精准的测量，同时抗环境光干扰能力强，不需要特殊照明。
[0030]需要说明的是，其中摄像机的设置，可采用双目立体视觉法或者一目多位视觉法，来获取待焊接工件上的焊缝的三维信息。
[0031]其中，光投射器可采用激光器，具体的，如图3所示，根据光学投射器所投射的光束模式的不同，结构光模式可分为点结构光模式、线结构光模式和光栅模式。
[0032]其中，点结构激光器发出的光束投射到物体表面产生一个光点(见图3中a)，虽然点结构光模式能够满足工业在线检测的快速形要求，但是每次可获取的信息量太小，只能获取物体表面一个点的信息；对比点结构光模式，采用线结构光模式测量时获取的信息量大为增加，且系统实现的复杂性并没有改变(见图3中b)，而多线结构光模式又叫光栅结构模式(见图3中c)，由光学投射器向物体表面投射了多条光线(亦可理解为柱面结构光)，测量效率和范围相比线结构光模式进一步增加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊缝识别参数自动生成的方法，包含摄像机、光投射器、焊接机器人和工业电脑，其特征在于，包括如下步骤：步骤A：所述焊接机器人上设置有光投射器，所述光投射器用于对待焊接工件表面进行投射柱面结构光；步骤B：所述摄像机设置为至少两个，所述摄像机安装于所述焊接机器人手臂上，且所述摄像机和所述工业电脑连接，所述摄像机用于配合所述光投射器对待焊接工件表面进行图像摄取并传输向所述工业电脑；步骤C：所述工业电脑对所述摄像机传输来的多组图像进行分析，得到待焊接工件表面的焊缝信息，并对得到的焊缝信息进行计算，生成焊接数据；步骤D：所述工业电脑根据焊接数据生成焊接指令，并发送向所述焊接机器人，所述焊接机器人根据焊接指令对待焊接工件完成焊缝焊接。2.如权利要求1所述的一种焊缝识别参数自动生成的方法，其特征在于：所述光投射器向待焊接工件表面投射的柱面结构光受待焊接工件表面的焊缝深度变化，形成变形的结构光光条信息。3.如权利要求1所述的一种焊缝识别参数自动生成的方法，其特征在于：所述变形的结构光光条信息，其变形程度取决于光投射器和摄像机之间的相对位置信息以及待焊接工件表面的轮廓信息。4.如权利要求1所述的一种焊缝识别参数自动生成的方法，其特征在于：所述摄像机跟随所述焊接机器人位移，并对待焊接工件表面的焊缝进行图像摄取。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：马俊杰，张彦超，郝盼，黄华峰，
申请(专利权)人：苏州全视智能光电有限公司，
类型：发明
国别省市：