CN112025146A - 一种焊接追踪方法、装置和焊接设备 - Google Patents

一种焊接追踪方法、装置和焊接设备 Download PDF

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CN112025146A
CN112025146A CN202010949481.6A CN202010949481A CN112025146A CN 112025146 A CN112025146 A CN 112025146A CN 202010949481 A CN202010949481 A CN 202010949481A CN 112025146 A CN112025146 A CN 112025146A
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welding
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workpiece
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蔡晓鑫
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Guangzhou Yuansheng Automation Technology Co ltd
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Abstract

本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种焊接追踪方法、装置和焊接设备，其中焊接方法包括以下步骤：获取真实工件的真实焊缝数据，确定焊缝离散点的坐标；将所述焊缝离散点的坐标与预设理想工件模型的坐标数据进行对比，计算所述焊缝离散点与所述理想工件模型上理想焊缝点的坐标误差，确定坐标误差值；根据所述坐标误差值以及所述理想焊缝点的坐标计算真实焊缝点的坐标，以根据所述真实焊缝点的坐标控制焊接作业。本发明实施例中提供的一种焊接追踪方法通过扫描真实工件，然后计算真实工件焊缝与理想工件模型焊缝之间的误差，计算真实工件的真实焊缝点，进而实现焊接追踪，该方法能够准确的进行焊点的追踪，提高焊接效率和焊接精度。

Description

一种焊接追踪方法、装置和焊接设备
技术领域
本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种焊接追踪方法、装置和焊接设备。
背景技术
近20年来，随着数字化，自动化，计算机，机械设计技术的发展，以及对焊接质量的高度重视，自动焊接已发展成为一种先进的制造技术，自动焊接设备在各工业的应用中所发挥的作用越来越大，应用范围正在迅速扩大。在一些形状特殊的管道制造过程中，将不同形状的管件(如直管、弯管)以不同的姿态进行拼装，得到结构复杂的管道，用于能源、气体等的输送，弯管在制造过程中，存在小批量、多品种、尺寸形貌各异等特征。
对于不规则管道，目前较多的厂家采用了手工焊接的方式，其焊接效率较低，焊接质量均一性较低，人工成本较高。为了加快焊接效率，降低工人劳动强度，一些大型的船舶、核电等制造企业采用了变位机及人工相结合的方式，该焊接方式为半自动化焊接，焊接质量对工人技能的依赖性较高，焊接过程中的辐射、烟尘等严重影响着工人的身心健康，并且主要进行一些简单形状的焊缝焊接，比如简单的直线、折线等，弯管或者其他形状稍微复杂的零部件，由于焊缝的不规则，使得难以灵活连续焊接，焊缝难以追踪检测，焊缝难以保证质量一致，焊接效率低。
可见，现有技术中的焊接设备主要能够焊接简单的规则焊缝，对于形状不规则的情形，无法有效的追踪焊缝焊缝，难以保证焊接质量。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种焊接追踪方法，旨在解决现有技术中的焊接设备无法有效的准确的追踪弯管焊接焊缝的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种焊接追踪方法，包括以下步骤：
获取真实工件的真实焊缝数据，确定焊缝离散点的坐标；
将所述焊缝离散点的坐标与预设理想工件模型的坐标数据进行对比，计算所述焊缝离散点与所述理想工件模型上理想焊缝点的坐标误差，确定坐标误差值；
根据所述坐标误差值以及所述理想焊缝点的坐标计算真实焊缝点的坐标，以根据所述真实焊缝点的坐标控制焊接作业。
优先地，所述将所述焊缝离散点的坐标与预设理想工件模型的坐标数据进行对比的步骤之前，还包括：
获取预设的理想工件模型，将所述理想工件模型与所述真实工件的按照同一参照点转换至同一坐标系中，使二者模型坐标数据处于同一坐标参考系。
优先地，所述获取预设的理想工件模型，将所述理想工件模型与所述工件的按照同一参照点转换至同一坐标系中的步骤之后，还包括：
根据所述焊缝离散点的坐标与所述理想工件模型的坐标数据，计算所述理想工件模型上与所述焊缝离散点距离最短的焊缝点的坐标，将对应的焊缝点的坐标作为所述理想焊缝点的坐标。
优先地，所述将所述焊缝离散点的坐标与预设理想工件模型的坐标数据进行对比，计算所述焊缝离散点与所述理想工件模型上理想焊缝点的坐标误差，确定坐标误差值的步骤，具体包括：
根据所述焊缝离散点的坐标和对应的所述理想焊缝点的坐标进行三维坐标分解，得到各自的三维坐标值；
将所述焊缝离散点的三维坐标值与所述理想焊缝点的三维坐标值按照预设规则求解差值，得到所述焊缝离散点和所述理想焊缝点的坐标误差值。
优先地，所述根据所述坐标误差值以及所述理想焊缝点的坐标计算真实焊缝点的坐标的步骤，具体包括：
获取相邻两个所述焊缝离散点的坐标、对应两个理想焊缝点的坐标以及位于两个所述焊缝离散点之间的目标理想焊缝点的坐标；
计算所述对应两个理想焊缝点之间的第一理想焊缝弧长、所述目标理想焊缝点与所述对应两个理想焊缝点中其中一个理想焊缝点之间的第二理想焊缝弧长；
将所述第一理想焊缝点弧长、所述第二理想焊缝点弧长以及所述相邻两个所述焊缝离散点的所述坐标误差值按照预设的偏移量计算公式计算出真实焊缝点与对应理想焊缝点的之间的坐标偏移量；
根据所述坐标偏移量与所述理想焊缝点的坐标计算出所述真实焊缝点的坐标。
优先地，预设的所述偏移量计算公式可以用以下公式表示：
dXi＝(dX2-dX1)/s*s1+dX1
公式中：dXi为真实焊缝点与对应理想焊缝点的之间的三维空间坐标系中某一个方向坐标偏移量；dX1、dX2分别为所述相邻两个所述焊缝离散点在三维空间坐标系中某一个方向坐标误差值；s为所述第一理想焊缝弧长，s1为所述第二理想焊缝弧长。
本发明实施例的另一目的在于提供一种焊接追踪装置，包括：
数据获取模块，用于获取真实工件的真实焊缝数据，确定焊缝离散点的坐标；
坐标误差分析模块，用于将所述焊缝离散点的坐标与预设理想工件模型的坐标数据进行对比，计算所述焊缝离散点与所述理想工件模型上理想焊缝点的坐标误差，确定坐标误差值；
坐标确定计算模块，用于根据所述坐标误差值以及所述理想焊缝点的坐标计算真实焊缝点的坐标，以根据所述真实焊缝点的坐标控制焊接作业。
本发明实施例的另一目的在于提供一种焊接设备，包括：
扫描焊接组件，所述扫描焊接组件包括所述焊接追踪装置、控制装置以及焊接装置，所述焊接追踪装置用于执行所述焊接追踪方法以确定真实焊缝点的坐标，所述控制装置用于根据所述真实焊缝点的坐标控制所述焊接装置进行焊接；
工件固定组件，所述工件固定组件用于固定真实工件。
优选地，所述扫描焊接组件还包括：
激光扫描模块，用于扫描真实工件，采集真实工件的真实焊缝数据；
移动模块，所述激光扫描模块和所述焊接装置设置在所述移动模块上，所述移动模块可移动调节所述激光扫描模块和所述焊接装置的位置适应焊接作业。
优选地，所述工件固定组件包括：
至少一个变位机，所述变位机上设置工件夹具，所述工件夹具用于夹紧真实工件；所述变位机可转动所述工件夹具带动真实工件调整姿态。
本发明实施例中提供的一种焊接追踪方法通过扫描真实工件，将准备焊接的真实工件与标准的理想工件模型进行比较，然后计算真实工件焊缝与理想工件模型焊缝之间的误差，计算真实工件的真实焊缝点，能够准确的确定焊缝点，进而实现焊接追踪，该方法能够准确的进行焊点的追踪，提高焊接效率和焊接精度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的焊接追踪方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的另一焊接追踪方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的又一焊接追踪方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的计算坐标误差值的流程图；
图5为本发明实施例提供的计算真实焊缝点坐标的流程图；
图6为本发明实施例提供的进行偏移量计算公式推导的示意图；
图7为本发明实施例提供的焊接追踪装置的结构框图；
图8为本发明实施例提供的焊接设备的结构示意图。
附图中：100、扫描焊接组件；110、焊接追踪装置；120、焊接装置；130、激光扫描模块；140、移动模块；200、工件固定组件；210、变位机；220、工件夹具；300、真实工件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
本发明实施例中的焊接追踪方法能够应用于计算机设备中或者终端设备中，计算机设备可以是独立的物理服务器或终端，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群，可以是提供云服务器、云数据库、云存储和CDN等基础云计算服务的云服务器。终端设备可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、智能音箱、智能手表等，但并不局限于此。同时应用或者执行本发明实施例中的焊接追踪方法的计算机设备或者终端设备可以用来指导焊接设备(诸如焊接机器人以及其他类型焊接机器)的焊接作业。
实施例一
如图1所示，为本发明实施例中提供的焊接追踪方法的流程图，在一个实施例中，一种焊接追踪方法具体可以包括以下步骤：
步骤S102，获取真实工件的真实焊缝数据，确定焊缝离散点的坐标；
步骤S104，将焊缝离散点的坐标与预设理想工件模型的坐标数据进行对比，计算焊缝离散点与理想工件模型上理想焊缝点的坐标误差，确定坐标误差值；
步骤S106，根据坐标误差值以及理想焊缝点的坐标计算真实焊缝点的坐标，以根据真实焊缝点的坐标控制焊接作业。
在本发明实施例中，由于无论是通过设想还是扫描的方式对真实工件的数据进行采集获取，得到的都是一系列离散的焊缝点，需要对焊缝离散点进行归集并且结合理想工件模型才能够准确的找准追踪到真实工件的真实焊缝点。
其中，预设的理想工件模型可以是通过三维建软件建立的模型，其上面的焊缝以及焊缝点都是属于理论的最佳值，也还可以是通过扫描样品工件作为标准进行参考，在此不进一步的罗列举例更多的情形，本领域技术人员可以根据实际需要设置理想工件模型的数据。
在一个实施例中，如图2所示，为本发明实施例提供的另一种焊接追踪方法，其与图1不同的在于，步骤S104之前具体可以包括以下步骤：
步骤S202，获取预设的理想工件模型，将理想工件模型与真实工件的按照同一参照点转换至同一坐标系中，使二者模型坐标数据处于同一坐标参考系。
可以理解的是，本发明实施例中为了将理想工件模型与真实工件的各种参数数据进行比较，必然是将二者转换到同一坐标系中，并且二者相对于坐标系的参照点位置一致的。
具体的，本发明实施例中，可以是将真实工件所在的坐标系记为C1，将理想工件模型所在坐标系记为C2，然后通过使用变换矩阵的方式计算，即转换矩阵为M12，则在C1坐标系中坐标值为PC1的点通过以下转换公式可得到该点在C2坐标系中的坐标值PC2：
PC2＝M12 PC1
对于坐标系的转换或者将真实工件和理想工件模型放置到同一个坐标系中，其实现方式是多种多样的，上述仅以使用转换矩阵的方式进行计算，本领域技术人员还可以根据实际需要采用其他的转换方式，主要以方便后续将真实工件的焊缝离散点与理想工件模型的理想焊缝点进行对比为准。
在一个实施例中，如图3所示，为本发明实施例提供的又一种焊接追踪方法，其与图2不同的在于，还包括以下步骤：
步骤S302，根据焊缝离散点的坐标与理想工件模型的坐标数据，计算理想工件模型上与焊缝离散点距离最短的焊缝点的坐标，将对应的焊缝点的坐标作为理想焊缝点的坐标。
在本发明实施例中，将理想工件模型与真实工件进行坐标统一之后，理论上两者的各个点以及焊缝都是一致的，但是实际上不可能做到完全一致，所以需要考虑理论与实际之间的误差，因而将焊缝离散点与理想工件模型上的焊缝之间最短距离对应的焊缝点作为该焊缝离散点理论上的最佳焊缝点，从而便于计算焊缝分散点与理想焊缝点之间的误差，这样的方式也能够准确的计算误差，提高焊接追踪的精度。
具体的，焊缝通常是线状的，焊缝离散点与理想工件模型焊缝之间的最短距离可以通过简单点到线最短距离计算方式进行计算，当然，针对不同的焊缝形状的情形，本领域技术人员也可以根据实际情况进行调整设计，在此不对更多情形进行举例说明。
在一个实施例中，如图4所示，为本发明实施例中提供的计算坐标误差值的流程图，步骤S104具体可以包括：
步骤S402，根据焊缝离散点的坐标和对应的理想焊缝点的坐标进行三维坐标分解，得到各自的三维坐标值；
步骤S404，将焊缝离散点的三维坐标值与理想焊缝点的三维坐标值按照预设规则求解差值，得到焊缝离散点和理想焊缝点的坐标误差值。
在本发明实施例中，一般三维空间都是通过x/y/z三轴进行表示的，空间坐标的误差通过分解到个方向方进行分析，更加的方便快速进行计算。
其中本发明实施例中将焊缝离散点的三维坐标值与理想焊缝点的三维坐标值按照预设规则求解差值，具体可以是简单的通过焊缝离散点的三维坐标值减去理想焊缝点的三维坐标值来计算坐标误差值。具体的，比如分别记离一个焊缝离散点及其下一个邻近焊缝离散点的三维坐标值为[Xw1,Yw1,Zw1]和[Xw2,Yw2,Zw2]，与其对应的理想焊缝点的坐标为[Xi1,Yi1,Zi1]和[Xi2,Yi2,Zi2](此处焊缝离散点与理想焊缝点之间已经完成坐标系的转换，二者处于同一坐标系中)，则我们可计算得到两个离散点在各个方向维度上与理想位置的误差为：
dX1＝Xw1-Xi1，dX2＝Xw2-Xi2
dY1＝Yw1-Yi1，dY2＝Yw2-Yi2
dZ1＝Zw1-Zi1，dZ2＝Zw2-Zi2
上述仅作为其中一种实施例描述焊缝离散点与理想焊缝点之间的误差计算，本领域技术人员还可以根据实际情况简单的采取其他变形公式来规定误差计算的规则，在此不进一步的罗列和描述。
在一个实施例中，如图5所示，为本发明实施例中计算真实焊缝点坐标的流程图，步骤S106具体可以包括：
步骤S502，获取相邻两个焊缝离散点的坐标、对应两个理想焊缝点的坐标以及位于两个焊缝离散点之间的目标理想焊缝点的坐标；
步骤S504，计算对应两个理想焊缝点之间的第一理想焊缝弧长、目标理想焊缝点与对应两个理想焊缝点中其中一个理想焊缝点之间的第二理想焊缝弧长；
步骤S506，将第一理想焊缝点弧长、第二理想焊缝点弧长以及相邻两个焊缝离散点的坐标误差值按照预设的偏移量计算公式计算出真实焊缝点与对应理想焊缝点的之间的坐标偏移量；
步骤S508，根据坐标偏移量与理想焊缝点的坐标计算出真实焊缝点的坐标。
在本发明实施例中，预设的偏移量计算公式可以用以下公式表示：
dXi＝(dX2-dX1)/s*s1+dX1
公式中：dXi为真实焊缝点与对应理想焊缝点的之间的三维空间坐标系中某一个方向坐标偏移量；dX1、dX2分别为相邻两个焊缝离散点在三维空间坐标系中某一个方向坐标误差值；s为第一理想焊缝弧长，s1为第二理想焊缝弧长。
具体的，如图6所示，为本发明实施例中进行偏移量计算公式推导的示意图，本发明实施例中假设每一段焊缝中，焊缝离散点和理想焊缝点之间三维坐标的偏移量与弧长成线性关系，则偏移量与弧长满足直线方程E＝ks1+b，且该直线方程满足：
当焊缝点与[Xi1,Yi1,Zi1]重合时，s1＝0，E＝k*0+b＝ei1。其中ei1为[Xi1,Yi1,Zi1]处某一个方向上的误差值。
当焊缝点与[Xi2,Yi2,Zi2]重合时，s1＝s，E＝k*s+b＝ei2。其中ei2为[Xi2,Yi2,Zi2]处某一个方向上的误差值；根据以上两个条件，可解得E＝(ei2-ei1)/s*s1+ei1，又由于误差包含X、Y、Z三个方向上的误差，我们假设各个方向的误差都满足上述误差与弧长之间的线性关系，即可得前面所述的公式。
本发明实施例中提供的一种焊接追踪方法通过扫描真实工件，将准备焊接的真实工件与标准的理想工件模型进行比较，然后计算真实工件焊缝与理想工件模型焊缝之间的误差，计算真实工件的真实焊缝点，能够准确的确定焊缝点，进而实现焊接追踪，该方法能够准确的进行焊点的追踪，提高焊接效率和焊接精度。
实施例二
如图7所示，在一个实施例中，提供了一种焊接追踪装置，该焊接追踪装置可以集成于上述的计算机设备中，具体可以包括：
数据获取模块710，用于获取真实工件的真实焊缝数据，确定焊缝离散点的坐标；
坐标误差分析模块720，用于将所述焊缝离散点的坐标与预设理想工件模型的坐标数据进行对比，计算所述焊缝离散点与所述理想工件模型上理想焊缝点的坐标误差，确定坐标误差值；
坐标确定计算模块730，用于根据所述坐标误差值以及所述理想焊缝点的坐标计算真实焊缝点的坐标，以根据所述真实焊缝点的坐标控制焊接作业。
在本发明实施例中，由于无论是通过设想还是扫描的方式对真实工件的数据进行采集获取，得到的都是一系列离散的焊缝点，需要对焊缝离散点进行归集并且结合理想工件模型才能够准确的找准追踪到真实工件的真实焊缝点。
其中，预设的理想工件模型可以是通过三维建软件建立的模型，其上面的焊缝以及焊缝点都是属于理论的最佳值，也还可以是通过扫描样品工件作为标准进行参考，在此不进一步的罗列举例更多的情形，本领域技术人员可以根据实际需要设置理想工件模型的数据。
在一个实施例中，坐标误差分析模块720还用于执行以下步骤：
获取预设的理想工件模型，将理想工件模型与真实工件的按照同一参照点转换至同一坐标系中，使二者模型坐标数据处于同一坐标参考系。
可以理解的是，本发明实施例中为了将理想工件模型与真实工件的各种参数数据进行比较，必然是将二者转换到同一坐标系中，并且二者相对于坐标系的参照点位置一致的。
具体的，本发明实施例中，可以是将真实工件所在的坐标系记为C1，将理想工件模型所在坐标系记为C2，然后通过使用变换矩阵的方式计算，即转换矩阵为M12，则在C1坐标系中坐标值为PC1的点通过以下转换公式可得到该点在C2坐标系中的坐标值PC2：
PC2＝M12 PC1
对于坐标系的转换或者将真实工件和理想工件模型放置到同一个坐标系中，其实现方式是多种多样的，上述仅以使用转换矩阵的方式进行计算，本领域技术人员还可以根据实际需要采用其他的转换方式，主要以方便后续将真实工件的焊缝离散点与理想工件模型的理想焊缝点进行对比为准。
在一个实施例中，坐标误差分析模块720还用于执行以下步骤：：
根据焊缝离散点的坐标与理想工件模型的坐标数据，计算理想工件模型上与焊缝离散点距离最短的焊缝点的坐标，将对应的焊缝点的坐标作为理想焊缝点的坐标。
在本发明实施例中，将理想工件模型与真实工件进行坐标统一之后，理论上两者的各个点以及焊缝都是一致的，但是实际上不可能做到完全一致，所以需要考虑理论与实际之间的误差，因而将焊缝离散点与理想工件模型上的焊缝之间最短距离对应的焊缝点作为该焊缝离散点理论上的最佳焊缝点，从而便于计算焊缝分散点与理想焊缝点之间的误差，这样的方式也能够准确的计算误差，提高焊接追踪的精度。
具体的，焊缝通常是线状的，焊缝离散点与理想工件模型焊缝之间的最短距离可以通过简单点到线最短距离计算方式进行计算，当然，针对不同的焊缝形状的情形，本领域技术人员也可以根据实际情况进行调整设计，在此不对更多情形进行举例说明。
在一个实施例中，坐标误差分析模块720将所述焊缝离散点的坐标与预设理想工件模型的坐标数据进行对比时，具体可以包括以下步骤：
根据焊缝离散点的坐标和对应的理想焊缝点的坐标进行三维坐标分解，得到各自的三维坐标值；
将焊缝离散点的三维坐标值与理想焊缝点的三维坐标值按照预设规则求解差值，得到焊缝离散点和理想焊缝点的坐标误差值。
在本发明实施例中，一般三维空间都是通过x/y/z三轴进行表示的，空间坐标的误差通过分解到个方向方进行分析，更加的方便快速进行计算。
其中本发明实施例中将焊缝离散点的三维坐标值与理想焊缝点的三维坐标值按照预设规则求解差值，具体可以是简单的通过焊缝离散点的三维坐标值减去理想焊缝点的三维坐标值来计算坐标误差值。具体的，比如分别记离一个焊缝离散点及其下一个邻近焊缝离散点的三维坐标值为[Xw1,Yw1,Zw1]和[Xw2,Yw2,Zw2]，与其对应的理想焊缝点的坐标为[Xi1,Yi1,Zi1]和[Xi2,Yi2,Zi2](此处焊缝离散点与理想焊缝点之间已经完成坐标系的转换，二者处于同一坐标系中)，则我们可计算得到两个离散点在各个方向维度上与理想位置的误差为：
dX1＝Xw1-Xi1，dX2＝Xw2-Xi2
dY1＝Yw1-Yi1，dY2＝Yw2-Yi2
dZ1＝Zw1-Zi1，dZ2＝Zw2-Zi2
上述仅作为其中一种实施例描述焊缝离散点与理想焊缝点之间的误差计算，本领域技术人员还可以根据实际情况简单的采取其他变形公式来规定误差计算的规则，在此不进一步的罗列和描述。
在一个实施例中，坐标确定计算模块730根据所述坐标误差值以及所述理想焊缝点的坐标计算真实焊缝点的坐标时，具体可以包括：
获取相邻两个焊缝离散点的坐标、对应两个理想焊缝点的坐标以及位于两个焊缝离散点之间的目标理想焊缝点的坐标；
计算对应两个理想焊缝点之间的第一理想焊缝弧长、目标理想焊缝点与对应两个理想焊缝点中其中一个理想焊缝点之间的第二理想焊缝弧长；
将第一理想焊缝点弧长、第二理想焊缝点弧长以及相邻两个焊缝离散点的坐标误差值按照预设的偏移量计算公式计算出真实焊缝点与对应理想焊缝点的之间的坐标偏移量；
根据坐标偏移量与理想焊缝点的坐标计算出真实焊缝点的坐标。
在本发明实施例中，预设的偏移量计算公式可以用以下公式表示：
dXi＝(dX2-dX1)/s*s1+dX1
公式中：dXi为真实焊缝点与对应理想焊缝点的之间的三维空间坐标系中某一个方向坐标偏移量；dX1、dX2分别为相邻两个焊缝离散点在三维空间坐标系中某一个方向坐标误差值；s为第一理想焊缝弧长，s1为第二理想焊缝弧长。
对于上述公式的解释在前述实施例中已经做了介绍，在此不进一步的重复描述。
本发明实施例中提供的一种焊接追踪装置通过扫描真实工件，将准备焊接的真实工件与标准的理想工件模型进行比较，然后计算真实工件焊缝与理想工件模型焊缝之间的误差，计算真实工件的真实焊缝点，能够准确的确定焊缝点，进而实现焊接追踪，该方法能够准确的进行焊点的追踪，提高焊接效率和焊接精度。
实施例三
如图8所示，为本发明实施例中提供的一种焊接设备的结构示意图，其具体包括：
扫描焊接组件100，扫描焊接组件100包括焊接追踪装置110、控制装置以及焊接装置120，焊接追踪装置110用于执行本发明实施例中的焊接追踪方法以确定真实焊缝点的坐标，控制装置用于根据真实焊缝点的坐标控制焊接装置120进行焊接；
工件固定组件200，工件固定组件用于固定真实工件300。
在本发明实施例中，扫描焊接组件100还包括：
激光扫描模块130，用于扫描真实工件300，采集真实工件300的真实焊缝数据；
移动模块140，激光扫描模块130和焊接装置设置在移动模块140上，移动模块140可移动调节激光扫描模块和焊接装置的位置适应焊接作业。
其中，如图8中所示，移动模块140通过常规的滑轨进行设置，焊接装置120可以是常规的焊接机器人以及焊枪等常用部件组成的设备，焊接装置属于成熟的现有技术产品，在此不对其进行详细的描述，本领域技术人员可以根据实际情况选择焊接装置。
在本发明实施例中，工件固定组件200包括：
至少一个变位机210，变位机上设置工件夹具220，工件夹具220用于夹紧真实工件300；变位机210可转动工件夹具220带动真实工件300调整姿态。其中工件夹具可以根据工件的类型进行调整和选择，在此不进一步的举例描述。
如图8中所示，本发明实施例中以使用两个变位机为例进行说明，使用双变位机能够有效的保证工件固定效果。
本发明实施例中提供的焊接设备在使用的时候，将点焊完的虾米腰弯管(图8中所示，仅作示意，本领域技术人员可以焊接其他产品)装夹到变位机210上的工件夹具220上，然后激光扫描模块130开始扫描工件，开始焊接。
本发明实施例中提供的一种焊接设备通过扫描真实工件，将准备焊接的真实工件与标准的理想工件模型进行比较，然后计算真实工件焊缝与理想工件模型焊缝之间的误差，计算真实工件的真实焊缝点，能够准确的确定焊缝点，进而实现焊接追踪，该方法能够准确的进行焊点的追踪，提高焊接效率和焊接精度。
应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种焊接追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取真实工件的真实焊缝数据，确定焊缝离散点的坐标；
将所述焊缝离散点的坐标与预设理想工件模型的坐标数据进行对比，计算所述焊缝离散点与所述理想工件模型上理想焊缝点的坐标误差，确定坐标误差值；
根据所述坐标误差值以及所述理想焊缝点的坐标计算真实焊缝点的坐标，以根据所述真实焊缝点的坐标控制焊接作业。
2.根据权利要求1所述焊接追踪方法，其特征在于，所述将所述焊缝离散点的坐标与预设理想工件模型的坐标数据进行对比的步骤之前，还包括：
获取预设的理想工件模型，将所述理想工件模型与所述真实工件的按照同一参照点转换至同一坐标系中，使二者模型坐标数据处于同一坐标参考系。
3.根据权利要求2所述焊接追踪方法，其特征在于，所述获取预设的理想工件模型，将所述理想工件模型与所述工件的按照同一参照点转换至同一坐标系中的步骤之后，还包括：
根据所述焊缝离散点的坐标与所述理想工件模型的坐标数据，计算所述理想工件模型上与所述焊缝离散点距离最短的焊缝点的坐标，将对应的焊缝点的坐标作为所述理想焊缝点的坐标。
4.根据权利要求1所述焊接追踪方法，其特征在于，所述将所述焊缝离散点的坐标与预设理想工件模型的坐标数据进行对比，计算所述焊缝离散点与所述理想工件模型上理想焊缝点的坐标误差，确定坐标误差值的步骤，具体包括：
根据所述焊缝离散点的坐标和对应的所述理想焊缝点的坐标进行三维坐标分解，得到各自的三维坐标值；
将所述焊缝离散点的三维坐标值与所述理想焊缝点的三维坐标值按照预设规则求解差值，得到所述焊缝离散点和所述理想焊缝点的坐标误差值。
5.根据权利要求4所述焊接追踪方法，其特征在于，所述根据所述坐标误差值以及所述理想焊缝点的坐标计算真实焊缝点的坐标的步骤，具体包括：
获取相邻两个所述焊缝离散点的坐标、对应两个理想焊缝点的坐标以及位于两个所述焊缝离散点之间的目标理想焊缝点的坐标；
计算所述对应两个理想焊缝点之间的第一理想焊缝弧长、所述目标理想焊缝点与所述对应两个理想焊缝点中其中一个理想焊缝点之间的第二理想焊缝弧长；
将所述第一理想焊缝点弧长、所述第二理想焊缝点弧长以及所述相邻两个所述焊缝离散点的所述坐标误差值按照预设的偏移量计算公式计算出真实焊缝点与对应理想焊缝点的之间的坐标偏移量；
根据所述坐标偏移量与所述理想焊缝点的坐标计算出所述真实焊缝点的坐标。
6.根据权利要求5所述焊接追踪方法，其特征在于，预设的所述偏移量计算公式可以用以下公式表示：
dXi＝(dX2-dX1)/s*s1+dX1
公式中：dXi为真实焊缝点与对应理想焊缝点的之间的三维空间坐标系中某一个方向坐标偏移量；dX1、dX2分别为所述相邻两个所述焊缝离散点在三维空间坐标系中某一个方向坐标误差值；s为所述第一理想焊缝弧长，s1为所述第二理想焊缝弧长。
7.一种焊接追踪装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取真实工件的真实焊缝数据，确定焊缝离散点的坐标；
坐标误差分析模块，用于将所述焊缝离散点的坐标与预设理想工件模型的坐标数据进行对比，计算所述焊缝离散点与所述理想工件模型上理想焊缝点的坐标误差，确定坐标误差值；
坐标确定计算模块，用于根据所述坐标误差值以及所述理想焊缝点的坐标计算真实焊缝点的坐标，以根据所述真实焊缝点的坐标控制焊接作业。
8.一种焊接设备，其特征在于，包括：
扫描焊接组件，所述扫描焊接组件包括所述焊接追踪装置、控制装置以及焊接装置，所述焊接追踪装置用于执行权利要求1～6任一项所述焊接追踪方法以确定真实焊缝点的坐标，所述控制装置用于根据所述真实焊缝点的坐标控制所述焊接装置进行焊接；
工件固定组件，所述工件固定组件用于固定真实工件。
9.根据权利要求8所述焊接设备，其特征在于，所述扫描焊接组件还包括：
激光扫描模块，用于扫描真实工件，采集真实工件的真实焊缝数据；
移动模块，所述激光扫描模块和所述焊接装置设置在所述移动模块上，所述移动模块可移动调节所述激光扫描模块和所述焊接装置的位置适应焊接作业。
10.根据权利要求8所述焊接设备，其特征在于，所述工件固定组件包括：
至少一个变位机，所述变位机上设置工件夹具，所述工件夹具用于夹紧真实工件；所述变位机可转动所述工件夹具带动真实工件调整姿态。
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