CN111761159A - 焊接设备的自动控制方法、系统、焊接机器人及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种焊接设备的自动控制方法、系统、焊接机器人及存储介质，包括：通过数据处理模块获取焊接模块的扫描图像；其中，所述扫描图像通过图像采集模块采集；所述焊接模块包括焊枪及焊丝；通过所述数据处理模块根据所述焊接模块的扫描图像确定位置调整模块的位置数据，根据所述位置数据确定调整数据，并将所述调整数据发送至自动控制模块；其中，所述位置调整模块用于控制所述焊接模块进行移动；通过所述自动控制模块根据所述调整数据对所述焊枪的高度和/或所述焊丝的干伸长度进行自动控制。本发明实施例的技术方案能够实现自动调整焊枪的高度和/或焊丝的干伸长度，从而提高焊接设备的智能性和高效性。

Description

焊接设备的自动控制方法、系统、焊接机器人及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及焊接设备技术领域，尤其涉及一种焊接设备的自动控制方法、系统、焊接机器人及存储介质。

背景技术

近年来，随着焊接自动化的发展，越来越多的大型焊接结构需要实现自动焊接。无导轨全位置爬行焊接机器人有着独特的竞争优势，让大型结构件实现自动化焊接成为了可能。

发明人在实现本发明的过程中，发现焊接机器人在实际焊接操作之前，往往需要人工检查焊丝的干伸长度。当干伸长度不符合需求时，也往往需要人工调整干伸长度，使其符合需求。同时，对于不同焊接场景的焊接需求，焊枪的高度也需要人工调整。显然，上述对于焊枪和焊丝的调整方式，无法适用于高空、远距离等无人在现场操作的自动化焊接场景。

发明内容

本发明实施例提供一种焊接设备的自动控制方法、系统、焊接机器人及存储介质，实现自动调整焊枪的高度和/或焊丝的干伸长度，从而提高焊接设备的智能性和高效性。

第一方面，本发明实施例提供了一种焊接设备的自动控制方法，包括：

通过数据处理模块获取焊接模块的扫描图像；其中，所述扫描图像通过图像采集模块采集；所述焊接模块包括焊枪及焊丝；

通过所述数据处理模块根据所述焊接模块的扫描图像确定位置调整模块的位置数据，根据所述位置数据确定调整数据，并将所述调整数据发送至自动控制模块；其中，所述位置调整模块用于控制所述焊接模块进行移动；

通过所述自动控制模块根据所述调整数据对所述焊枪的高度和/或所述焊丝的干伸长度进行自动控制。

第二方面，本发明实施例还提供了一种焊接设备的自动控制系统，包括焊接模块、图像采集模块、位置调整模块、数据处理模块以及自动控制模块，所述焊接模块固定于所述位置调整模块上；所述图像采集模块与所数据处理模块通信连接；所述数据处理模块与所述自动控制模块通信连接；所述自动控制模块与所述焊接模块通信连接；其中：

所述焊接模块包括焊枪及焊丝；

所述图像采集模块用于采集所述焊接模块的扫描图像；

所述位置调整模块用于控制所述焊接模块进行移动；

所述数据处理模块用于获取所述焊接模块的扫描图像，根据所述扫描图像确定位置调整模块的位置数据，根据所述位置数据确定调整数据，并将所述调整数据发送至自动控制模块；

所述自动控制模块用于根据所述调整数据对所述焊枪的高度和/或所述焊丝的干伸长度进行自动控制。

第三方面，本发明实施例还提供了一种焊接机器人，所述焊接机器人包括第二方面所述的焊接设备的自动控制系统、存储模块以及车体；所述焊接设备的自动控制系统和所述存储模块集成在所述车体中，其中，

所述存储模块用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的焊接设备的自动控制方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的焊接设备的自动控制方法。

本发明实施例通过图像采集模块采集焊接模块的扫描图像，并发送至数据处理模块，以使数据处理模块根据焊接模块的扫描图像确定位置调整模块的位置数据，根据位置数据确定调整数据，并将调整数据发送至自动控制模块，以使自动控制模块根据调整数据对焊枪的高度和/或焊丝的干伸长度进行自动控制，解决现有焊接设备无法自动调整焊枪高度和/或焊丝干伸长度的问题，实现自动调整焊枪的高度和/或焊丝的干伸长度，从而提高焊接设备的智能性和高效性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种焊接设备的自动控制方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种焊接设备的自动控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种焊接机器人的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

本发明实施例的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种焊接设备的自动控制方法的流程图，本实施例可适用于自动调整焊枪高度和/或焊丝的干伸长度情况，该方法可以由焊接设备的自动控制系统来执行，该系统一般可集成在焊接机器人中。相应的，如图1所示，该方法包括如下操作：

S110、通过数据处理模块获取焊接模块的扫描图像；其中，所述扫描图像通过图像采集模块采集；所述焊接模块包括焊枪及焊丝。

其中，数据处理模块可以用于对扫描图像进行识别，并根据识别的扫描图像确定位置数据和调整数据等。也即，数据处理模块可以完成数据处理功能。焊接模块可以包括但不限于焊枪和焊丝等结构。扫描图像可以是图像采集模块对焊接模块进行扫描采集的图像，任何可以实现图像扫描和采集功能的模块均可以作为图像采集模块，本申请并不对图像采集模块的具体结构进行限定。

在本发明实施例中，对焊枪或焊丝等焊接模块进行自动控制之前，首先需要通过图像采集模块采集焊接模块部位的扫描图像。

在本申请的一个可选实施例中，所述图像采集模块包括激光传感器和相机；在通过数据处理模块获取焊接模块的扫描图像之前，还可以包括：通过所述位置调整模块控制焊接模块上下移动；在所述焊接模块上下移动的过程中，通过所述激光传感器扫描所述焊接模块，并通过所述相机实时采集所述焊枪设备的扫描图像。

其中，位置调整模块可以用于调整焊接模块的位置，例如，调整焊接模块进行上、下、左、或右方位的移动等。可选的，焊枪可以固定在位置调整模块上，而焊枪内部可以集成送丝机构，送丝机构用于对焊丝进行送丝操作。

可选的，图像采集模块可以包括激光传感器和相机。其中，激光传感器用于向焊接模块部位发射激光，相机则用于拍摄焊枪部位的图像，作为扫描图像。具体的，在采集扫描图像的过程中，可以通过位置调整模块控制焊接模块上下移动。需要说明的是，由于焊丝固定在焊枪设备上，因此，在移动时，焊枪和焊丝与位置调整模块保持同步移动。在焊接模块上下移动的过程中，通过激光传感器扫描焊接模块，并通过相机实时采集焊枪模块的扫描图像。

可选的，激光传感器可以采用线激光器。在焊接模块上下移动的过程中，通过线激光器往焊枪方位投射激光线，相机采集焊枪方位的扫描图像。若激光线打到焊枪上，扫描图像上会出现明亮的激光条纹；若激光线打到焊丝上，图像上会出现明亮的激光光点。在进行扫描之前，首先可以通过位置调整模块控制焊接模块上下移动，并在确定激光线打到焊枪上时，开始控制焊接模块按照自下向上的顺序逐步移动，直至确定激光线打到焊丝终点。在整个扫描图像采集的过程中，激光传感器以及相机的位置是固定不变的。可选的，在控制焊接模块按照自下向上的顺序逐步移动的过程中，焊枪和焊丝所在平面需要与激光线所在平面保持垂直关系。除此之外，也可以是焊枪不动，激光相机整体相对焊枪上下移动扫描焊枪和焊丝。

S120、通过所述数据处理模块根据所述焊接模块的扫描图像确定位置调整模块的位置数据，根据所述位置数据确定调整数据，并将所述调整数据发送至自动控制模块；其中，所述位置调整模块用于控制所述焊接模块进行移动。

其中，位置数据和调整数据可以是根据位置调整模块确定的数据，可选的，位置数据和调整数据可以是以位置调整模块中心点为坐标的二维数据。

相应的，图像采集模块采集到的扫描图像可以发送给数据处理模块。数据处理模块可以根据接收的扫描图像确定位置调整模块的位置数据，数据处理模块通过图像处理技术自动识别图像中的激光线条纹，自动判断激光线是否扫描到焊枪或焊丝。以根据位置数据确定调整数据，并将调整数据发送至自动控制模块。

在本申请的一个可选实施例中，根据所述焊接模块的扫描图像确定位置调整模块的位置数据，可以包括：根据所述扫描图像确定基准扫描图像以及目标扫描图像；确定采集所述基准扫描图像时，所述位置调整模块的基准位置数据；确定采集所述目标扫描图像时，所述位置调整模块的目标位置数据；根据所述位置数据确定调整数据，可以包括：根据所述基准位置数据确定所述焊枪的当前高度，并根据所述焊枪的当前高度以及所述焊枪的高度控制阈值确定焊枪调整数据；所述当前高度为所述焊枪底部或焊枪中心点与作业地面的相对高度；根据所述基准位置数据和所述目标位置数据确定所述焊丝的当前干伸长度，并根据所述焊丝的当前干伸长度以及所述焊丝的干伸长度基准值确定焊丝调整数据。

其中，基准扫描图像可以是用于作为基准对照的扫描图像，可以用于确定焊枪底部或焊枪中心点等基准对照位置。其中，焊枪底部位置可以是焊枪与焊丝的交界位置。作业地面即为焊接机器人所在的地面。目标扫描图像则可以是用于确定焊丝终点的扫描图像。焊丝终点可以是焊丝上距离焊枪最远的点。相应的，基准位置数据可以是图像采集模块采集基准扫描图像时，位置调整模块所处的位置。目标位置数据可以是图像采集模块采集目标扫描图像时，位置调整模块所处的位置。高度控制阈值可以是根据焊枪的作业高度需求所设置的阈值。可以理解的是，对于部分焊接环境来说，要求焊机器人的作业高度保持在一定范围内，以免焊接机器人损伤被作业设备。不同的焊接作业环境中，对焊枪的作业高度需求也不尽相同。焊枪调整数据则可以是用于对焊枪的当前高度进行调整的数据，使得焊枪底部或焊枪中心点相对于作业地面的相对高度能够满足焊接作业需求。本发明实施例并不对焊枪底部或焊枪中心点与作业地面的相对高度的计算方式进行限定。干伸长度基准值可以是焊丝在作业之前需要调整确定的干伸长度。不同的焊接作业环境中，对焊丝的干伸长度基准值设置也不尽相同。高度控制阈值和干伸长度基准值可以预先设置，可以人工设置，也可以由数据处理模块自行设置，本发明实施例并不对高度控制阈值以及干伸长度基准值的具体数值和设置方式进行限定。

具体的，数据处理模块可以从众多扫描图像中确定基准扫描图像以及目标扫描图像。例如，假设激光传感器为线激光器，当前一副扫描图像的激光状态为激光条纹，后一副扫描图像的激光状态为激光光点时，则该后一副扫描图像可以为基准扫描图像。也即，基准扫描图像为激光平面第一次扫描到焊丝的图像，表明此时激光平面扫描到焊枪底部。当当前一副扫描图像的激光状态为激光光点，后一副扫描图像的激光状态为激光条纹或者为空时，其中，图像中激光状态为空可能是激光平面没有扫描到焊接机器设备的任一部位，激光状态为激光条纹可能是激光平面扫描到车体等其他的部位，则该后一副扫描图像可以为目标扫描图像。也即，目标扫描图像为激光平面扫描到焊丝终点的图像。

相应的，在确定基准扫描图像时，数据处理模块同时记录位置调整模块的基准位置数据；在确定目标扫描图像时，数据处理模块同时记录位置调整模块的目标位置数据。由于基准位置数据为扫描到焊枪底部时所记录的位置调整模块的位置数据，所以可以根据基准位置数据确定焊枪的当前高度。例如，根据基准位置数据计算焊枪底部或焊枪中心点与车体中心点之间的相对高度，再根据车体中心点与作业地面之间的相对高度，以及焊枪底部或焊枪中心点与车体中心点之间的相对高度，计算焊枪底部或焊枪中心点与作业地面的相对高度。得到焊枪的当前高度后，即可根据当前高度以及焊枪的高度控制阈值确定焊枪调整数据。由于焊枪、焊丝以及位置调整模块在移动的过程中始终保持相对不变的位置关系。因此，当确定基准位置数据和目标位置数据后，相当于记录了焊丝的起点和终点数据。也即，可以根据基准位置数据和目标位置数据确定焊丝的当前干伸长度。当焊丝的当前干伸长度确定后，即可根据焊丝的当前干伸长度以及焊丝的干伸长度基准值确定焊丝调整数据。

在另外一个可选实施例中，在扫描焊枪底部位置时，也还可以保持焊枪不动，也即保持位置调整模块的位置不动，控制激光传感器和相机整体相对焊枪上下移动扫描焊枪，以确定焊枪底部位置。在确定焊枪底部位置后，在通过上下移动位置调整模块以确定目标扫描图像。此时，由于扫描焊枪底部位置时位置调整模块没有移动，因此数据处理模块可以将位置调整模块的原始位置数据作为基准位置数据，并将在确定焊枪底部位置后，在确定目标扫描图像时，数据处理模块同时记录位置调整模块的目标位置数据，从而根据基准位置数据和目标位置数据确定焊丝的当前干伸长度。

在另外一个可选实施例中，整个控制过程也还可以保持焊接模块和位置调整模块始终不动，而上下同步移动激光传感器和相机(需要保证焊接机器人车体内部移动空间满足需求)，数据处理模块还可以根据记录的激光传感器和相机同步移动的数据确定基准位置数据和目标位置数据，以根据基准位置数据和目标位置数据确定焊丝的当前干伸长度。

在本申请的一个可选实施例中，所述高度控制阈值包括第一高度控制阈值和第二高度控制阈值；根据所述焊枪的当前高度以及所述焊枪的高度控制阈值确定焊枪调整数据，可以包括：计算所述当前高度与所述第一高度控制阈值的第一高度差值，以及所述当前高度与所述第二高度控制阈值的第二高度差值；当所述第一高度差值大于零时，根据所述第一高度差值确定所述焊枪调整数据；当所述第二高度差值小于零时，根据所述第二高度差值确定所述焊枪调整数据。

其中，当前高度可以为焊枪底部或焊枪底部中心点与作业面的相对高度。根据当前高度可以计算焊枪底部与地面的相对高度。第一高度控制阈值和第二高度控制阈值可以根据焊接作业环境的具体需求设置，本发明实施例对此并不进行限制。第一高度差值可以是当前高度与高度控制阈值中最大值之间的差值。第二高度差值可以是当前高度与高度控制阈值中最小值之间的差值。

具体的，可以计算焊枪的当前高度与第一高度控制阈值的第一高度差值，以及当前高度与第二高度控制阈值的第二高度差值。当第一高度差值大于零时，表明焊枪的高度较高，超出了高度控制阈值的最大值。此时，可以根据第一高度差值确定焊枪调整数据。例如，当高度控制阈值为(1,0.5)(单位为米)时，表明允许焊枪在0.5-1米的范围内进行作业。如果第一高度差值为0.1米，根据第一高度差值确定焊枪调整数据，具体可以是：在0.1米的基础上结合高度控制阈值的中位数确定焊枪调整数据：0.1+0.25＝0.35。也即，将焊枪向下调整0.35米的距离。当第二高度差值小于零时，表明焊枪的高度较低，低于高度控制阈值的最小值。此时，可以根据第二高度差值确定焊枪调整数据。例如，当高度控制阈值为(1,0.5)(单位为米)时。如果第二高度差值为-0.1米，根据第二高度差值确定焊枪调整数据，具体可以是：在-0.1米的基础上结合高度控制阈值的中位数确定焊枪调整数据：0.1+0.25＝0.35。也即，将焊枪向上调整0.35米的距离。

需要说明的是，高度控制阈值还可以仅包括一个阈值，或者，高度控制阈值还可以根据不同的作业位置进行更新。本发明实施例并不对高度控制阈值包括的阈值数量以及阈值的取值进行限定。

在本申请的一个可选实施例中，根据所述基准位置数据和所述目标位置数据确定所述焊丝的当前干伸长度，可以包括：计算所述目标位置数据与所述基准位置数据之间的位置差值；将所述位置差值作为所述焊丝的当前干伸长度；根据所述焊丝的当前干伸长度以及所述焊丝的干伸长度基准值确定焊丝调整数据，可以包括：计算所述当前干伸长度与所述干伸长度基准值之间的长度差值；将所述长度差值作为所述焊丝调整数据。

具体的，可以计算目标位置数据与基准位置数据之间的位置差值，并将计算得到的位置差值作为焊丝的当前干伸长度。然后根据计算当前干伸长度与干伸长度基准值之间的长度差值，并将长度差值作为焊丝调整数据。

在一个具体的例子中，假设目标位置数据为(0.5,1)(单位为米，表示水平坐标为0.5，纵向坐标为1)，基准位置数据为(0.5,0.8)(单位为米，表示水平坐标为0.5，纵向坐标为0.8)，则目标位置数据与基准位置数据之间的位置差值为0.2米，也即，焊丝的当前干伸长度为0.2米。假设干伸长度基准值为0.15米，则当前干伸长度与干伸长度基准值之间的长度差值为0.05米，也即，焊丝调整数据为0.05米。需要说明的是，焊丝调整数据既可以是正值，也可以是负值。

S130、通过所述自动控制模块根据所述调整数据对所述焊枪的高度和/或所述焊丝的干伸长度进行自动控制。

其中，自动控制模块可以包括但不限于伺服电机、送丝模块、收丝模块或剪丝模块等。

相应的，在数据处理模块确定调整数据后，可以将调整数据发送给自动控制模块，自动控制模块即可根据调整数据对焊枪的高度和/或焊丝的干伸长度进行自动控制。具体的，如果调整数据为焊枪调整数据，则可以通过伺服电机根据焊枪调整数据驱动位置调整模块，以对焊枪的当前高度进行调整，如向上或向下调整一定的数值。如果调整数据为焊丝调整数据，则可以根据焊丝调整数据对焊丝的当前干伸长度进行调整，如延长或缩短焊丝的长度。

在本申请的一个可选实施例中，根据所述调整数据对所述焊丝的干伸长度进行自动控制，可以包括：当所述焊丝调整数据为负值时，通过送丝模块控制所述焊丝继续送丝，直至所述焊丝的当前干伸长度满足所述焊丝的干伸长度基准值。

其中，送丝模块可以用于自动送丝。

具体的，如果自动控制模块接收到的焊丝调整数据为负值，表明当前干伸长度较短，此时可以通过送丝模块控焊丝继续送丝，直至当前干伸长度达到干伸长度基准值。

在本申请的一个可选实施例中，根据所述调整数据对所述焊丝的干伸长度进行自动控制，可以包括：当所述焊丝调整数据为正值时，通过剪丝模块对所述焊丝进行剪除处理，或，通过收丝模块控制所述焊丝进行收丝处理，以使所述焊丝的当前干伸长度满足所述焊丝的干伸长度基准值。

其中，剪丝模块可以用于自动剪丝，收丝模块可以用于自动收丝。

具体的，如果自动控制模块接收到的焊丝调整数据为正值，表明当前干伸长度较长，此时可以通过剪丝模块对焊丝进行剪除处理，减掉焊丝中超出干伸长度基准值的部分。或者，也可以通过收丝模块控制焊丝进行收丝处理，收回焊丝中超出干伸长度基准值的部分。上述两种焊丝的处理方式均可以使焊丝的当前干伸长度满足所述焊丝的干伸长度基准值。

本发明实施例通过图像采集模块采集焊接模块的扫描图像，并发送至数据处理模块，以使数据处理模块根据焊接模块的扫描图像确定位置调整模块的位置数据，根据位置数据确定调整数据，并将调整数据发送至自动控制模块，以使自动控制模块根据调整数据对焊枪的高度和/或焊丝的干伸长度进行自动控制，解决现有焊接设备无法自动调整焊枪高度和/或焊丝干伸长度的问题，实现自动调整焊枪的高度和/或焊丝的干伸长度，从而提高焊接设备的智能性和高效性。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种焊接设备的自动控制系统的结构示意图，如图2所示，该焊接设备的自动控制系统的结构包括：焊接模块210、图像采集模块220、位置调整模块230、数据处理模块240以及自动控制模块250，焊接模块210固定于位置调整模块230上；图像采集模块220与所数据处理模块240通信连接；数据处理模块240与自动控制模块250通信连接；自动控制模块250与焊接模块210通信连接；其中：

焊接模块210包括焊枪211及焊丝212；图像采集模块220用于采集焊接模块210的扫描图像；位置调整模块230用于控制焊接模块210进行移动；数据处理模块240用于获取焊接模块的扫描图像，根据扫描图像确定位置调整模块230的位置数据，根据位置数据确定调整数据，并将调整数据发送至自动控制模块250；自动控制模块250用于根据调整数据对焊枪211的高度和/或焊丝212的干伸长度进行自动控制。

可选的，图像采集模块可以包括激光传感器和相机。位置调整模块230可以控制焊接模块210上下移动。在焊接模块210上下移动的过程中，通过激光传感器扫描焊接模块，并通过相机实时采集焊枪模块210的扫描图像。

可选的，相机采集的扫描图像可以发送至数据处理模块240。数据处理模块240具体用于根据所述扫描图像确定基准扫描图像以及目标扫描图像；确定采集所述基准扫描图像时，所述位置调整模块的基准位置数据；确定采集所述目标扫描图像时，所述位置调整模块的目标位置数据；并根据所述基准位置数据确定所述焊枪的当前高度，并根据所述焊枪的当前高度以及所述焊枪的高度控制阈值确定焊枪调整数据；其中，所述当前高度为所述焊枪底部或焊枪中心点与作业地面的相对高度；根据所述基准位置数据和所述目标位置数据确定所述焊丝的当前干伸长度，并根据所述焊丝的当前干伸长度以及所述焊丝的干伸长度基准值确定焊丝调整数据。

可选的，所述高度控制阈值包括第一高度控制阈值和第二高度控制阈值；数据处理模块240具体用于计算所述当前高度与所述第一高度控制阈值的第一高度差值，以及所述当前高度与所述第二高度控制阈值的第二高度差值；当所述第一高度差值大于零时，根据所述第一高度差值确定所述焊枪调整数据；当所述第二高度差值小于零时，根据所述第二高度差值确定所述焊枪调整数据。

可选的，数据处理模块240具体用于计算所述目标位置数据与所述基准位置数据之间的位置差值；将所述位置差值作为所述焊丝的当前干伸长度；计算所述当前干伸长度与所述干伸长度基准值之间的长度差值；将所述长度差值作为所述焊丝调整数据。

可选的，自动控制模块250具体用于当所述焊丝调整数据为负值时，通过送丝模块控制所述焊丝继续送丝，直至所述焊丝的当前干伸长度满足所述焊丝的干伸长度基准值。

可选的，自动控制模块250具体用于当所述焊丝调整数据为正值时，通过剪丝模块对所述焊丝进行剪除处理，或，通过收丝模块控制所述焊丝进行收丝处理，以使所述焊丝的当前干伸长度满足所述焊丝的干伸长度基准值。

其中，送丝模块或收丝模块可以集成在焊枪211内部(图2中未示出)。送丝模块、剪丝模块或收丝模块等均属于自动控制模块250。

上述焊接设备的自动控制系统可执行本发明任意实施例所提供的焊接设备的自动控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的焊接设备的自动控制方法。

本发明实施例通过图像采集模块采集焊接模块的扫描图像，并发送至数据处理模块，以使数据处理模块根据焊接模块的扫描图像确定位置调整模块的位置数据，根据位置数据确定调整数据，并将调整数据发送至自动控制模块，以使自动控制模块根据调整数据对焊枪的高度和/或焊丝的干伸长度进行自动控制，解决现有焊接设备无法自动调整焊枪高度和/或焊丝干伸长度的问题，实现自动调整焊枪的高度和/或焊丝的干伸长度，从而提高焊接设备的智能性和高效性。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种焊接机器人的结构示意图。如图3所示，焊接机器人可以包括实施例二所述的焊接设备的自动控制系统、存储模块260以及车体270；焊接设备的自动控制系统和存储模块集成在所述车体中，其中，存储模块260用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任一实施例所述的焊接设备的自动控制方法：通过数据处理模块获取焊接模块的扫描图像；其中，所述扫描图像通过图像采集模块采集；所述焊接模块包括焊枪及焊丝；通过所述数据处理模块根据所述焊接模块的扫描图像确定位置调整模块的位置数据，根据所述位置数据确定调整数据，并将所述调整数据发送至自动控制模块；其中，所述位置调整模块用于控制所述焊接模块进行移动；通过所述自动控制模块根据所述调整数据对所述焊枪的高度和/或所述焊丝的干伸长度进行自动控制。

实施例四

本发明实施例四还提供一种存储计算机程序的计算机存储介质，所述计算机程序在由计算机处理器执行时用于执行本发明上述实施例任一所述的焊接设备的自动控制方法：通过数据处理模块获取焊接模块的扫描图像；其中，所述扫描图像通过图像采集模块采集；所述焊接模块包括焊枪及焊丝；通过所述数据处理模块根据所述焊接模块的扫描图像确定位置调整模块的位置数据，根据所述位置数据确定调整数据，并将所述调整数据发送至自动控制模块；其中，所述位置调整模块用于控制所述焊接模块进行移动；通过所述自动控制模块根据所述调整数据对所述焊枪的高度和/或所述焊丝的干伸长度进行自动控制。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器((Erasable Programmable ReadOnly Memory，EPROM)或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency，RF)等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言——诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种焊接设备的自动控制方法，其特征在于，包括：

通过数据处理模块获取焊接模块的扫描图像；其中，所述扫描图像通过图像采集模块采集；所述焊接模块包括焊枪及焊丝；

通过所述数据处理模块根据所述焊接模块的扫描图像确定位置调整模块的位置数据，根据所述位置数据确定调整数据，并将所述调整数据发送至自动控制模块；其中，所述位置调整模块用于控制所述焊接模块进行移动；

通过所述自动控制模块根据所述调整数据对所述焊枪的高度和/或所述焊丝的干伸长度进行自动控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像采集模块包括激光传感器和相机；

在通过数据处理模块获取焊接模块的扫描图像之前，还包括：

通过所述位置调整模块控制焊接模块上下移动；

在所述焊接模块上下移动的过程中，通过所述激光传感器扫描所述焊接模块，并通过所述相机实时采集所述焊枪模块的扫描图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述焊接模块的扫描图像确定位置调整模块的位置数据，包括：

根据所述扫描图像确定基准扫描图像以及目标扫描图像；

确定采集所述基准扫描图像时，所述位置调整模块的基准位置数据；

确定采集所述目标扫描图像时，所述位置调整模块的目标位置数据；

根据所述位置数据确定调整数据，包括：

根据所述基准位置数据确定所述焊枪的当前高度，并根据所述焊枪的当前高度以及所述焊枪的高度控制阈值确定焊枪调整数据；其中，所述当前高度为所述焊枪底部或焊枪中心点与作业地面的相对高度；

根据所述基准位置数据和所述目标位置数据确定所述焊丝的当前干伸长度，并根据所述焊丝的当前干伸长度以及所述焊丝的干伸长度基准值确定焊丝调整数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高度控制阈值包括第一高度控制阈值和第二高度控制阈值；

根据所述焊枪的当前高度以及所述焊枪的高度控制阈值确定焊枪调整数据，包括：

计算所述当前高度与所述第一高度控制阈值的第一高度差值，以及所述当前高度与所述第二高度控制阈值的第二高度差值；

当所述第一高度差值大于零时，根据所述第一高度差值确定所述焊枪调整数据；

当所述第二高度差值小于零时，根据所述第二高度差值确定所述焊枪调整数据。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述基准位置数据和所述目标位置数据确定所述焊丝的当前干伸长度，包括：

计算所述目标位置数据与所述基准位置数据之间的位置差值；

将所述位置差值作为所述焊丝的当前干伸长度；

根据所述焊丝的当前干伸长度以及所述焊丝的干伸长度基准值确定焊丝调整数据，包括：

计算所述当前干伸长度与所述干伸长度基准值之间的长度差值；

将所述长度差值作为所述焊丝调整数据。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述调整数据对所述焊丝的干伸长度进行自动控制，包括：

当所述焊丝调整数据为负值时，通过送丝模块控制所述焊丝继续送丝，直至所述焊丝的当前干伸长度满足所述焊丝的干伸长度基准值。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述调整数据对所述焊丝的干伸长度进行自动控制，包括：

当所述焊丝调整数据为正值时，通过剪丝模块对所述焊丝进行剪除处理，或，通过收丝模块控制所述焊丝进行收丝处理，以使所述焊丝的当前干伸长度满足所述焊丝的干伸长度基准值。

8.一种焊接设备的自动控制系统，其特征在于，包括焊接模块、图像采集模块、位置调整模块、数据处理模块以及自动控制模块，所述焊接模块固定于所述位置调整模块上；所述图像采集模块与所数据处理模块通信连接；所述数据处理模块与所述自动控制模块通信连接；所述自动控制模块与所述焊接模块通信连接；其中：

所述焊接模块包括焊枪及焊丝；

所述图像采集模块用于采集所述焊接模块的扫描图像；

所述位置调整模块用于控制所述焊接模块进行移动；

所述数据处理模块用于获取所述焊接模块的扫描图像，根据所述扫描图像确定位置调整模块的位置数据，根据所述位置数据确定调整数据，并将所述调整数据发送至自动控制模块；

所述自动控制模块用于根据所述调整数据对所述焊枪的高度和/或所述焊丝的干伸长度进行自动控制。

9.一种焊接机器人，其特征在于，所述焊接机器人包括权利要求8所述的焊接设备的自动控制系统、存储模块以及车体；所述焊接设备的自动控制系统和所述存储模块集成在所述车体中，其中，

所述存储模块用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的焊接设备的自动控制方法。

10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的焊接设备的自动控制方法。

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