CN112872640A - 一种铁艺装饰框架焊接制作系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铁艺装饰框架焊接制作系统，制作平台的四周设有框架固定卡板，制作平台的侧部设有焊接机械手和制作平台的顶部设有摄像头；数据处理器通过摄像头控制模块控制摄像头移动，获取铁艺装饰框架图像信息，将获取的铁艺装饰框架图像信息与预设的焊接图像进行比对；辨识出铁艺装饰框架上焊接位；数据处理器通过焊接控制模块控制焊接机械手运行，使焊接机械手移动到焊接位进行焊接，并执行完成所有焊接作业，发出提示。根据确定的焊接位进行焊接作业，还可以调取预设的焊接参数，或者调取在先合格的焊接位及焊接路径执行焊接作业，以得到精确地对铁艺装饰框架进行焊接，降低了错误率，提高焊接效率。

Description

一种铁艺装饰框架焊接制作系统

技术领域

本发明涉及铁艺装饰框架制作技术领域，尤其涉及一种铁艺装饰框架焊接制作系统。

背景技术

目前铁艺装饰越来越得到广泛的应用，也称之为铁艺术，铁艺有着悠久的历史，铁艺可以运用于建筑、家居、园林的装饰等领域。

铁艺装饰在制作过程中，需要将铁板，进行钢板进行剪切，折弯成型，再进行焊接，喷漆等操作。有些区域需要大量的铁艺装饰框架来做装饰，满足用户的需求。在制作过程中，有大量的相同尺寸、相同规格、相同形状的铁艺装饰框架需要制作，在制作过程中，焊接过程由人工进行点焊，或者连续焊完成制作过程。焊接过程需要重复的测量尺寸，找到焊接位置进行焊接作业，这样容易造成制作效率低，人工的测量，找准，对位，焊接容易引起偏差，而且如果铁艺装饰框架面积较大时，在对进行测量，对位，焊接过程需要人员踩到铁艺装饰框架上进行作业，这样在进行作业时，容易造成铁艺装饰框架变形导致制作存在偏差大，而且还对铁艺装饰框架整体的质量造成影响。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种铁艺装饰框架焊接制作系统，包括：制作平台和铁艺制作控制装置；

制作平台的四周设有框架固定卡板，制作平台的侧部设有焊接机械手和制作平台的顶部设有摄像头；

铁艺制作控制装置设有数据处理器、固定控制模块、焊接控制模块、在位感应模块、摄像头控制模块以及用于显示制作系统运行状态的显示模块；

数据处理器通过在位感应模块感应制作平台上放置的铁艺装饰框架，并根据固定控制指令，通过固定控制模块控制框架固定卡板运行，使框架固定卡板将铁艺装饰框架固定在预设位置上；

数据处理器通过摄像头控制模块控制摄像头移动，获取铁艺装饰框架图像信息，将获取的铁艺装饰框架图像信息与预设的焊接图像进行比对；辨识出铁艺装饰框架上焊接位；

数据处理器通过焊接控制模块控制焊接机械手运行，使焊接机械手移动到焊接位进行焊接，并执行完成所有焊接作业，发出提示。

优选地，制作平台上设有图像边界感应点；

摄像头拍摄铁艺装饰框架图像信息，将铁艺装饰框架图像信息传输给数据处理器；

数据处理器辨识铁艺装饰框架图像信息的图像边界感应点以及图像中图像特征信息；将图像边界感应点和图像中图像特征信息与预设的焊接图像进行比对；辨识出铁艺装饰框架上焊接位。

优选地，数据处理器还用于获取每个焊接位的焊接长度，焊接电流数据，焊接电压数据以及计算出焊接过程时间，对每个焊接位进行编码。

优选地，数据处理器还用于获取用户输入的预设焊接顺序，并基于预设焊接顺序执行焊接程序。

优选地，数据处理器还用于基于用户输入的预设焊接顺序，配置焊接位编码顺序，并基于先后顺序执行焊接进程；

当完成第一焊接位之后，移动焊接机械手，同时调取第一焊接位在后的第二焊接位的焊接角度，并配置到焊接机械手，以对第二焊接位执行焊接作业。

优选地，建立焊接坐标系，在焊接坐标系标识每个焊接位；

在焊接坐标系中设置起始焊接位和终止焊接位，以及焊接过程中的焊接顺序。

优选地，焊接机械手定位焊接坐标系内的每个待焊接位；

焊接机械手根据数据处理器设定的焊接顺序和焊接参数沿着焊接坐标系运行；

数据处理器设置第一焊接位的焊接长度，并构建第一焊接位与第二焊接位之间的运行路径；

以及设置第二焊接位的焊接长度，并构建第二焊接位与在后焊接位之间的运行路径，直至完成全部焊接位。

优选地，在铁艺装饰框架的焊接位上设有焊接色卡；

数据处理器辨识铁艺装饰框架图像信息中具有焊接色卡的图像边界感应点；

将焊接色卡位置配置为焊接位。

优选地，摄像头获取多个铁艺装饰框架子图像，同时发送给数据处理器；

数据处理器将多个铁艺装饰框架子图像进行拼接得到完整铁艺装饰框架图像信息；

获取用户对完整铁艺装饰框架图像信息上配置焊接位的操作。

优选地，根据每个焊接位在焊接坐标系中的位置确定用户设置的所述焊接点的坐标位置；

接收用户输入的每个焊接位的焊接角度，并当完成第一焊接位之后，移动焊接机械手，同时调取第一焊接位在后的第二焊接位的焊接角度，并配置到焊接机械手，以对第二焊接位执行焊接作业。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明通过摄像头采集铁艺装饰框架图像，根据确定的焊接位进行焊接作业，还可以调取预设的焊接参数，或者调取在先合格的焊接位及焊接路径执行焊接作业，以得到精确地对铁艺装饰框架进行焊接，降低了错误率，提高焊接效率。

焊接过程有机械手完成，不需要人员踩踏到铁艺装饰框架上提升了铁艺装饰框架的制作质量。

本发明先构建第一焊接位和第二焊接位之间的运行路径，以使第一焊接位和第二焊接位连成连续焊接路径，实现在焊接完成第一焊接位后，使焊接机械手沿运行路径进行移动，直至移动至第二焊接位，然后使焊接机械手进行第二焊接位的焊接，实现焊接机械手的连续焊接，无需要焊接机械手在焊接完成第一焊接位的焊接后，再进行第二焊接位选择调整，提高焊接机械手的焊接效率，实现焊接机械手快速焊接。

本发明基于用户输入的预设焊接顺序，配置焊接位编码顺序，并基于先后顺序执行焊接进程；当完成第一焊接位之后，移动焊接机械手，同时调取第一焊接位在后的第二焊接位的焊接角度，并配置到焊接机械手，以对第二焊接位执行焊接作业。这样在运行过程中就可以实现焊接参数调节提升焊接效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为铁艺装饰框架焊接制作系统示意图；

图2为铁艺装饰框架焊接制作系统实施例示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种铁艺装饰框架焊接制作系统，如图1和图2所示，包括：制作平台1和铁艺制作控制装置；

制作平台1的四周设有框架固定卡板2，制作平台1的侧部设有焊接机械手3和制作平台1的顶部设有摄像头14；

铁艺制作控制装置设有数据处理器11、固定控制模块12、焊接控制模块15、在位感应模块16、摄像头控制模块13以及用于显示制作系统运行状态的显示模块；

数据处理器11通过在位感应模块16感应制作平台1上放置的铁艺装饰框架，并根据固定控制指令，通过固定控制模块12控制框架固定卡板2运行，使框架固定卡板2将铁艺装饰框架固定在预设位置上；

数据处理器11通过摄像头控制模块13控制摄像头移动，获取铁艺装饰框架图像信息，将获取的铁艺装饰框架图像信息与预设的焊接图像进行比对；辨识出铁艺装饰框架上焊接位；

数据处理器11通过焊接控制模块15控制焊接机械手3运行，使焊接机械手3移动到焊接位进行焊接，并执行完成所有焊接作业，发出提示。

数据处理器11可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、数字信号处理器(DSP，Digital SignalProcessing)、数字信号处理装置(DSPD，Digital Signal Processing Device)、可编程逻辑装置(PLD，Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，FieldProgrammable Gate Array)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件代码可以存储在存储器中并且由控制器执行。

本发明还可以设置显示单元，显示系统的运行状态。

作为本发明提供的实施方式，为了便于获取到铁艺装饰框架图像信息中的焊接位，能够准确的找到相应的位置。制作平台1上设有图像边界感应点；

摄像头拍摄铁艺装饰框架图像信息，将铁艺装饰框架图像信息传输给数据处理器11；数据处理器11辨识铁艺装饰框架图像信息的图像边界感应点以及图像中图像特征信息；将图像边界感应点和图像中图像特征信息与预设的焊接图像进行比对；辨识出铁艺装饰框架上焊接位。

在进行焊接前，用户将预设的铁艺装饰框架图像设计图配置到系统中，作为模板，使系统可以基于预设模板来进行匹配，实现自动查找焊接位，自动执行焊接过程。

焊接前，用户设置每个焊接位的焊接长度，焊接电流数据，焊接电压数据以及计算出焊接过程时间，对每个焊接位进行编码。

这样，数据处理器11可以基于用户通过操作界面输入的数据获取每个焊接位的焊接长度，焊接电流数据，焊接电压数据以及计算出焊接过程时间，对每个焊接位进行编码。

获取用户输入的预设焊接顺序，并基于预设焊接顺序执行焊接程序。

也就是为了提高焊接作业的效率，可以设置焊接顺序。焊接先后顺序可以基于铁艺装饰框架上焊接位的位置关系来进行设置，比如先有靠近侧边的一个焊接位作为起始，然后逐步先铁艺装饰框架内部进行排序，也可以由铁艺装饰框架内部的焊接位作为起始，向外侧部进行焊接作业。

还可以基于相同的焊接方式，比如先焊接点焊，再焊接长条焊。或者先进行平焊，再进行侧位焊等等。

为了能提高焊接作业效率，数据处理器11还用于基于用户输入的预设焊接顺序，配置焊接位编码顺序，并基于先后顺序执行焊接进程；当完成第一焊接位之后，移动焊接机械手3，同时调取第一焊接位在后的第二焊接位的焊接角度，并配置到焊接机械手3，以对第二焊接位执行焊接作业。这样在运行过程中就可以实现焊接参数调节提升焊接效率。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。

作为本发明提供的实施方式，数据处理器11建立焊接坐标系，在焊接坐标系标识每个焊接位；

在焊接坐标系中设置起始焊接位和终止焊接位，以及焊接过程中的焊接顺序。

焊接机械手3定位焊接坐标系内的每个待焊接位；

焊接机械手3根据数据处理器11设定的焊接顺序和焊接参数沿着焊接坐标系运行；

数据处理器11设置第一焊接位的焊接长度，并构建第一焊接位与第二焊接位之间的运行路径；

以及设置第二焊接位的焊接长度，并构建第二焊接位与在后焊接位之间的运行路径，直至完成全部焊接位。

在本发明实施方施中，先构建第一焊接位和第二焊接位之间的运行路径，以使第一焊接位和第二焊接位连成连续焊接路径，实现在焊接完成第一焊接位后，使焊接机械手3沿运行路径进行移动，直至移动至第二焊接位，然后使焊接机械手3进行第二焊接位的焊接，实现焊接机械手3的连续焊接，无需要焊接机械手3在焊接完成第一焊接位的焊接后，再进行第二焊接位选择调整，提高焊接机械手3的焊接效率，实现焊接机械手3快速焊接。

本发明还在铁艺装饰框架的焊接位上设有焊接色卡；数据处理器11辨识铁艺装饰框架图像信息中具有焊接色卡的图像边界感应点；将焊接色卡位置配置为焊接位。这样在对铁艺装饰框架图像信息进行辨识的时候，可以基于焊接色卡位置进行辨识，以使得可以快速的获取到焊接位，并进行焊接位的参数设置以及顺序设置。

作为本发明中，摄像头获取多个铁艺装饰框架子图像，同时发送给数据处理器11；也就是由于摄像头摄取范围有限，这样，摄像头先获取多个铁艺装饰框架子图像，由数据处理器11进行组合，形成一个铁艺装饰框架图像。

也就是数据处理器11按照预定的图像拼接方式将多个子铁艺装饰框架子图像进行拼接得到一幅完整铁艺装饰框架图像。

摄像头对铁艺装饰框架进行图像采集时，按照从左到右或从上到下的顺序依次采集铁艺装饰框架子图像。进而数据处理器11按照预定的图像拼接方式将多个子铁艺装饰框架子图像进行拼接得到一幅完整铁艺装饰框架图像。

本发明建立了焊接坐标系可以将整铁艺装饰框架配置到焊接坐标系中，

数据处理器11可以确定出得到的完整铁艺装饰框架图像上的每个像素点在焊接坐标系中的坐标位置。

也就是通过铁艺装饰框架图像边缘每个像素点的坐标信息来得到铁艺装饰框架图像边缘是否完整，也可以基于铁艺装饰框架子图像边缘像素点进行匹配来拼接成完整铁艺装饰框架图像。

在铁艺装饰框架图像上配置多个焊接点，对铁艺装饰框架图像进行加工的焊接路径。

这里，用户只需要录入在铁艺装饰框架图像上选取多个焊接点，即可得到符合实际需求的铁艺装饰框架图像的焊接位和焊接参数。焊接位的焊接形状可以是直线、弧线等。

确定出铁艺装饰框架图像的焊接位及焊接路径后，将按照焊接位及焊接路径对当前铁艺装饰框架进行焊接。

同时还将该铁艺装饰框架的焊接位及焊接路径进行存储，并记录下铁艺装饰框架的焊接位及焊接路径。当下次对同类型的铁艺装饰框架进行焊接时，可直接调取存储的焊接位及焊接路径。直接对铁艺装饰框架进行焊接，以节省了工艺流程。

本发明通过摄像头多次采集铁艺装饰框架图像，以最终合成得到铁艺装饰框架的完整图像，进而根据确定的多个焊接位及焊接路径对该完整图像进行焊接作业，还可以调取预设的焊接参数，或者调取在先合格的焊接位及焊接路径执行焊接作业，以得到精确地对铁艺装饰框架进行焊接，降低了错误率，提高焊接效率。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种铁艺装饰框架焊接制作系统，其特征在于，包括：制作平台和铁艺制作控制装置；

制作平台的四周设有框架固定卡板，制作平台的侧部设有焊接机械手和制作平台的顶部设有摄像头；

铁艺制作控制装置设有数据处理器、固定控制模块、焊接控制模块、在位感应模块、摄像头控制模块以及用于显示制作系统运行状态的显示模块；

数据处理器通过在位感应模块感应制作平台上放置的铁艺装饰框架，并根据固定控制指令，通过固定控制模块控制框架固定卡板运行，使框架固定卡板将铁艺装饰框架固定在预设位置上；

数据处理器通过摄像头控制模块控制摄像头移动，获取铁艺装饰框架图像信息，将获取的铁艺装饰框架图像信息与预设的焊接图像进行比对；辨识出铁艺装饰框架上焊接位；

数据处理器通过焊接控制模块控制焊接机械手运行，使焊接机械手移动到焊接位进行焊接，并执行完成所有焊接作业，发出提示。

2.根据权利要求1所述的铁艺装饰框架焊接制作系统，其特征在于，

制作平台上设有图像边界感应点；

摄像头拍摄铁艺装饰框架图像信息，将铁艺装饰框架图像信息传输给数据处理器；

数据处理器辨识铁艺装饰框架图像信息的图像边界感应点以及图像中图像特征信息；将图像边界感应点和图像中图像特征信息与预设的焊接图像进行比对；辨识出铁艺装饰框架上焊接位。

3.根据权利要求1所述的铁艺装饰框架焊接制作系统，其特征在于，

数据处理器还用于获取每个焊接位的焊接长度，焊接电流数据，焊接电压数据以及计算出焊接过程时间，对每个焊接位进行编码。

4.根据权利要求3所述的铁艺装饰框架焊接制作系统，其特征在于，

数据处理器还用于获取用户输入的预设焊接顺序，并基于预设焊接顺序执行焊接程序。

5.根据权利要求3所述的铁艺装饰框架焊接制作系统，其特征在于，

数据处理器还用于基于用户输入的预设焊接顺序，配置焊接位编码顺序，并基于先后顺序执行焊接进程；

当完成第一焊接位之后，移动焊接机械手，同时调取第一焊接位在后的第二焊接位的焊接角度，并配置到焊接机械手，以对第二焊接位执行焊接作业。

6.根据权利要求3所述的铁艺装饰框架焊接制作系统，其特征在于，

建立焊接坐标系，在焊接坐标系标识每个焊接位；

在焊接坐标系中设置起始焊接位和终止焊接位，以及焊接过程中的焊接顺序。

7.根据权利要求6所述的铁艺装饰框架焊接制作系统，其特征在于，

焊接机械手定位焊接坐标系内的每个待焊接位；

焊接机械手根据数据处理器设定的焊接顺序和焊接参数沿着焊接坐标系运行；

数据处理器设置第一焊接位的焊接长度，并构建第一焊接位与第二焊接位之间的运行路径；

以及设置第二焊接位的焊接长度，并构建第二焊接位与在后焊接位之间的运行路径，直至完成全部焊接位。

8.根据权利要求1所述的铁艺装饰框架焊接制作系统，其特征在于，

在铁艺装饰框架的焊接位上设有焊接色卡；

数据处理器辨识铁艺装饰框架图像信息中具有焊接色卡的图像边界感应点；

将焊接色卡位置配置为焊接位。

9.根据权利要求1所述的铁艺装饰框架焊接制作系统，其特征在于，

摄像头获取多个铁艺装饰框架子图像，同时发送给数据处理器；

数据处理器将多个铁艺装饰框架子图像进行拼接得到完整铁艺装饰框架图像信息；

获取用户对完整铁艺装饰框架图像信息上配置焊接位的操作。

10.根据权利要求9所述的铁艺装饰框架焊接制作系统，其特征在于，

根据每个焊接位在焊接坐标系中的位置确定用户设置的所述焊接点的坐标位置；

接收用户输入的每个焊接位的焊接角度，并当完成第一焊接位之后，移动焊接机械手，同时调取第一焊接位在后的第二焊接位的焊接角度，并配置到焊接机械手，以对第二焊接位执行焊接作业。

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