CN113681119A - 焊缝检测的数据处理方法、装置、焊接的控制方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种焊缝检测的数据处理方法、装置、焊接的控制方法、装置,焊缝检测的数据处理方法,包括:在工件被放置于机床后,获取所述工件及其所处环境的当前点云数据,所述当前点云数据是3D相机采集的;所述工件的数量为至少两个;基于所述当前点云数据,定位所述工件,得到所述工件的定位结果;基于所述工件的定位结果,控制焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动。
Description
技术领域
本发明涉及工件加工领域,尤其涉及一种焊缝检测的数据处理方法、装置、焊缝焊接的控制方法、装置。
背景技术
在需要对多个工件进行焊接时,可将多个工件放到机床,多个工件之间所需焊接的位置可形成缝隙(该缝隙可视作需要焊接的焊缝),然后,基于焊缝传感器与焊接设备,可检测焊缝并对其实施焊接工艺。
现有相关技术中,在需要对焊缝进行检测时,通常需要人工操作机器人,使机器人到达焊缝附近,然后再控制焊缝传感器检测焊缝,该人工操作机器人的过程自动化程度较低,耗费人力和时间,处理效率低下,准确性也难以保障。
发明内容
本发明提供一种焊缝检测的数据处理方法、装置、焊接的控制方法、装置,以解决焊缝检测效率低下,准确性也难以保障的问题。
根据本发明的第一方面,提供了一种焊缝检测的数据处理方法,应用于对焊缝进行检测的过程,所述数据处理方法,包括:
在工件被放置于机床后,获取所述工件及其所处环境的当前点云数据,所述当前点云数据是3D相机采集的;所述工件的数量为至少两个;
基于所述当前点云数据,定位所述工件,得到所述工件的定位结果;
基于所述工件的定位结果,控制焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动。
可选的,所述基于所述当前点云数据,定位所述工件,得到所述工件的定位结果,包括:
以所述工件或与所述工件相对固定的参照件为目标物件,基于所述目标物件的CAD模型,在所述当前点云数据中,匹配到所述目标物件的点云数据;
基于所述目标物件的点云数据,确定所述工件的定位结果。
可选的,所述基于所述目标物件的模型,在所述当前点云数据中,匹配到所述目标物件的点云数据,包括:
以第一采样率对所述当前点云数据进行采样,得到全局采样后的点云数据;
基于所述目标物件的CAD模型,在所述全局采样后的点云数据中,确定所述目标物件的点云数据所处的空间范围;
在所述当前点云数据中,确定所述空间范围内的部分或全部点云数据为目标点云数据,其中所述目标点云数据中三维点的分布密度高于所述全局采样后的点云数据;
基于所述目标物件的CAD模型,在所述目标点云数据中,匹配到所述目标物件的点云数据。
可选的,在所述当前点云数据中,确定所述空间范围内的部分点云数据为目标点云数据,包括:
以第二采样率对所述当前点云数据中所述空间范围内的所有点云数据进行采样,得到局部采样后的点云数据,并以所述局部采样后的点云数据作为所述目标点云数据,所述第二采样率高于所述第一采样率。
可选的,所述基于所述工件的定位结果,控制焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动,包括:
基于所述工件的定位结果,确定所述焊缝的端点位置;
控制所述焊缝传感器运动至所述端点位置;
控制所述焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动。
根据本发明的第二方面,提供了一种焊缝焊接的控制方法,包括:
利用第一方面及其可选方案所述的焊缝检测的数据处理方法,控制所述焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动;
在焊接设备跟随所述焊缝传感器运动时,控制所述焊接设备对所述焊缝进行焊接。
根据本发明的第三方面,提供了一种焊缝检测的数据处理装置,应用于对焊缝进行检测的过程,所述数据处理装置,包括:
获取模块,用于在工件被放置于机床后,获取所述工件及其所处环境的当前点云数据,所述当前点云数据是3D相机采集的;所述工件的数量为至少一个;
工件定位模块,用于基于所述当前点云数据,定位所述工件,得到所述工件的定位结果;
焊缝检测跟随模块,用于基于所述工件的定位结果,控制焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动。
根据本发明的第四方面,提供了一种焊缝焊接的控制装置,包括:
检测单元,用于利用第一方面及其可选方案涉及的焊缝定位的数据处理方法,控制所述焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动;
控制单元,用于在焊接设备跟随所述焊缝传感器运动时,控制所述焊接设备对所述焊缝进行焊接。
根据本发明的第五方面,提供了一种焊缝焊接系统,包括焊接设备、数据处理设备、3D相机,以及焊缝传感器;所述数据处理设备分别电连接所述焊接设备、所述3D相机与所述焊缝传感器,所述数据处理设备用于执行第一方面与第二方面所述的方法。
根据本发明的第六方面,提供了一种电子设备,包括存储器与处理器,
所述存储器,用于存储代码;
所述处理器,用于执行所述存储器中的代码用以实现第一方面与第二方面所述的方法。
根据本发明的第七方面,提供了一种存储介质,其上存储有程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现第一方面与第二方面所述的方法。
本发明提供的焊缝定位的数据处理方法、装置、焊接的控制方法、装置中,在至少两个工件被放置于机床后,可利用3D相机采集所述至少两个工件及其所处环境的当前点云数据;并基于当前点云数据,得到工件的定位结果,实现焊缝的初步定位,从而以该初步定位的定位结果(即工件的定位结果)为依据,控制焊缝传感器对焊缝的检测,避免了人工控制焊缝传感器完成初步定位的过程,有效提高了自动化程度与处理效率,还可保障初步定位的定位结果的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中示例性的一种焊缝检测的数据处理方法的流程示意图;
图2是本发明实施例中示例性的步骤S12的流程示意图;
图3是本发明实施例中示例性的一种参照件的构造示意图;
图4是本发明实施例中示例性的步骤S121的流程示意图;
图5是本发明实施例中示例性的步骤S13的流程示意图;
图6是本发明实施例中示例性的一种焊缝焊接的控制方法的流程示意图
图7是本发明实施例中示例性的一种举例中的初定位过程的流程示意图;
图8是本发明实施例中示例性的一种举例中的点云处理过程的流程示意图;
图9是本发明实施例中示例性的一种焊缝检测的数据处理装置的程序模块示意图;
图10是本发明实施例中示例性的一种焊缝焊接的控制装置的程序单元示意图;
图11是本发明实施例中示例性的一种焊缝焊接系统的构造示意图;
图12是本发明实施例中示例性的一种电子设备的构造示意图。
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,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
本发明实施例提供的焊缝检测的数据处理方法、装置,可应用于数据处理设备。其中的数据处理设备,可理解为具有数据处理能力的设备或设备的组合。
部分方案中,焊接的控制方法、装置也可应用于该数据处理设备;
另部分方案中,焊接的控制方法的部分过程(例如控制所述焊接设备对所述焊缝进行焊接的过程)也可不由该数据处理设备控制(例如可通过其他设备实现控制,或手动实现控制)。
请参考图1,焊缝检测的数据处理方法,应用于对焊缝进行检测的过程,所述数据处理方法,包括:
S11:在工件被放置于机床后,获取所述工件及其所处环境的当前点云数据;
所述当前点云数据是3D相机采集的;所述工件的数量为N个,其中的N≥2;
S12:基于所述当前点云数据,定位所述工件,得到所述工件的定位结果;
S13:基于所述工件的定位结果,控制焊缝传感器检测所述焊缝,得到所述焊缝的定位结果。
一种举例中,放置于机床的N个工件可以是互相分离的工件。
另一举例中,放置于机床的N工件中,部分或全部工件也可以是预先点焊在一起的,例如:可以预先将所有工件点焊在一起而形成一个整体,也可以仅将部分工件点焊在一起。
其他举例中,还可以点焊之外的其他方式保持工件之间的位置固定,例如:工件之间也可通过连接件、定位件等实现暂时的可分离的连接。
其中的3D相机,可理解为能够采集到点云数据的任意设备。
在实施步骤S11之前,还可包括预先标定3D相机的过程,
一种举例中,在该过程中可通过预先的标定,确定相机坐标系(即3D相机的坐标系,亦即点云数据对应的坐标系)与机床坐标系之间的转换关系。
进而,以上所提及的工件的定位结果,可以指机床坐标系下工件的定位结果(例如机床坐标系下工件的至少部分三维点的位置信息),例如,可得到工件在机床坐标系下的位置信息作为工件的定位结果,然后基于此,可控制焊缝传感器运动(例如到达焊缝的端点位置)。
其中的焊缝传感器,也可理解为焊缝跟踪传感器、激光焊缝传感器,该传感器可实现焊缝的追踪定位,然而,焊缝跟踪传感器的视野范围小,故而需要引入步骤S11与步骤S12实现焊缝粗定位(其可通过对工件的定位实现),在此基础上,例如可将该传感器移动至焊缝的端点(例如起点位置)附近,然后控制传感器开始工作,完成焊缝识别跟踪。
其中的点云数据,可以为能表征出:相机坐标系(一种三维坐标系)下相机视野范围内实体部分的各三维点的位置,进而,点云数据例如可以包括各三维点在相机坐标系下的坐标。
可见,以上方案中,避免了人工控制焊缝传感器的过程,有效提高了自动化程度与处理效率,还可保障初步定位的定位结果的准确性。
其中一种实施方式中,步骤S12可以包括:
S121:以所述工件或与所述工件相对固定的参照件为目标物件,基于所述目标物件的CAD模型,在所述当前点云数据中,匹配到所述目标物件的点云数据;
S122:基于所述目标物件的点云数据,确定所述工件的定位结果。
其中的参照件,可以指能够与工件间实现位置相对固定(例如摆放为相对固定,或装配为相对固定)的任意构件。
由于工件的形状、尺寸多样,若采用统一的算法,则每次要识别不同的工件,定位成功率低,精确度低。并且,还需每次都为工件建立模型,造成算法复杂等问题。进而,若采用参照件,则能够在统一的算法下,提高了工件定位的成功率与精确度,实现了针对不同的工件的精准定位与识别,同时,由于无需每次输入不同的工件,也无需每次在大量点云中找不同的目标,算法效率高,稳定性较佳。此外,针对于有些结构较为简单的工件,3D相机可能拍不到足够的有效点云,而本发明中,由于采用了参照件,可有助于保障3D相机能拍摄到充分的点云,用于后续的计算,保障了定位的准确性。
所述参照件,可理解为辅助3D相机对于工件进行定位的构件;其形状、尺寸、材料、数量等可以根据需求任意配置,具体可以采用适于3D相机采集的形状、材料、尺寸、数量,且不论采用何种形状、材料、尺寸、数量,均不脱离本发明实施例的范围。
请参考图3,所述参照件2包括至少两个目标表面,所述目标表面为圆弧或圆柱面,各目标表面的参考线可共面,也可不共面,所述参考线为所属目标表面的轴心,或者:平行于所属目标表面的轴心;
图3中的三个目标表面可表示为圆弧面,也可表示为圆柱面;
其中的圆弧面,可理解为:圆弧线沿直线移动而形成的表面(该直线与圆弧线不共面),进而,圆弧线的圆心的移动轨迹(即一种直线移动轨迹)所处的直线即可理解为圆弧面的轴心;
其中的圆柱面,可理解为:圆形线沿直线移动而形成的表面(该直线与圆形线不共面),进而,圆形线的圆心的移动轨迹(即一种直线移动轨迹)所处的直线即可理解为圆柱面的轴心。
每个目标表面均连接至少一个其他目标表面,且每个目标表面的参考线均与所述至少一个其他目标表面的参考线相交,且夹角不为180度;
其中一种实施例中,以图3中所示表面为圆弧面为例,所述至少两个圆弧面包括第一圆弧面21、第二圆弧面22与第三圆弧面23,所述第一圆弧面21与所述第三圆弧面23连接于所述第二圆弧面22的两端(该两端可理解为第二圆弧面22沿轴心方向的两端);第一圆弧面21与第二圆弧面22的参考线、轴心可互相平行,第三圆弧面23的参考线可垂直于第一圆弧面21、第二圆弧面22的参考线,进而,第一圆弧面21、第二圆弧面22与第三圆弧面23可理解为呈工字形连接;其他举例中,三个圆弧面也可呈Y字形(或可理解为三通管形式)连接。
以上的第一圆弧面21、第二圆弧面22与第三圆弧面23也可替换为圆柱面,进而,三个圆柱面可以呈工字型或Y字形连接。
以上方案中,由于采用了圆弧面或圆柱面,相较而言,若采用采用横平、竖直表面的构件表面,则易于丢失点云,例如,在3D相机下,一个竖直的面只能拍摄到一条线。若采用有曲面(例如圆弧面、圆柱面),3D相机能够清楚充分采集到三个维度下的点云数据,从而拍摄出三个维度下的结构信息。进而,可以有效提高参照件与目标工件的定位准确性与成功率。
其中,所述第一圆弧面21的半径大于所述第二圆弧面22的半径。进而,可形成一头大一头小的非对称结构,进一步提高参照件识别与定位的准确性与成功率。
另一种实施例中,若所述参照件的目标表面为圆弧面,则参照件还可能包括至少两个平面,至少两个平面连接所述圆弧面的直线边缘,用于支撑所述圆弧面。
若采用参照件作为目标物件,参照件与工件在机床中的相对位置可以采用指定位置关系,同时,还需预先标定参照件与工件之间量化的表征指定位置关系的相对位置参数;
例如可在预设软件中,基于指定位置关系摆放参照件的模型与工件模型,在该软件中可获取到两者的相对位置信息,然后将其投射到机床坐标系或相机坐标系之后,可获取到对应坐标系下的相对位置参数,进而,可将其应用于步骤S122。
具体的,可在确定所述目标物件的点云数据之后,得到目标物件在相机坐标系或机床坐标系下的位置信息(例如可用目标物件相关联的位置点的坐标来表征),然后,可结合相对位置参数,得到工件在机床坐标系下的位置信息,并以此作为工件的定位结果。
此外,若采用参照件,则:参照件在相机坐标系(或机床坐标系)的位置信息可例如为各参考线交点在对应坐标系的位置信息,参照件在机床坐标系的位置信息可例如为各参考线交点在机床坐标系的位置信息。
另部分方案中,也可不采用参照件,而直接以工件作为目标物件。
工件定位结果可例如包括工件的位置信息,其可理解为:工件在机床坐标系下一个或多个三维点的坐标,一种举例中,针对H型工件、L型工件、板材等,可利用其在机床坐标系下的多个顶点处的坐标作为工件的位置信息,又一举例中,也可采用工件在机床坐标系下的所有点(或采样到的点)的坐标作为工件的位置信息,再一举例中,也可采用工件某个边缘、表面的三维点在机床坐标系下的坐标作为工件的位置信息。
其中一种实施方式中,请参考图4,步骤S121可以包括:
S1211:以第一采样率对所述当前点云数据进行采样,得到全局采样后的点云数据;
S1212:基于所述目标物件的CAD模型,在所述全局采样后的点云数据中,确定所述目标物件的点云数据所处的空间范围;
S1213:在所述当前点云数据中,确定所述空间范围内的部分或全部点云数据为目标点云数据;
其中,所述目标点云数据中三维点的分布密度高于所述全局采样后的点云数据;其中的分布密度可以指单位空间内三维点的数量。
S1214:基于所述目标物件的CAD模型,在所述目标点云数据中,匹配到所述目标物件的点云数据。
其中,可基于目标物件的模型,在目标点云数据中匹配到表征目标物件的点云部分,从而将该点云部分作为目标物件的点云,得到目标物件的点云数据。可见,以上方案中先基于第一采样率采样的点来确定空间范围,然后在该空间范围内实现目标物件的精确匹配定位,避免了直接基于所有点来匹配目标物件,降低了算法的复杂程度与处理时间,提高了处理效率。
进一步的,一种举例中,步骤S1213可以包括:
将所述当前点云数据中所述空间范围内的所有点云数据均作为所述目标点云数据。
以上举例中,可充分保证空间范围内点都参与匹配,进而,匹配点云时,能够保证目标点云数据能够充分体现出目标物件,保证定位的准确性。
另一种举例中,步骤S1223可包括:
以第二采样率对所述当前点云数据中所述空间范围内的所有点云数据进行采样,得到局部采样后的点云数据,并以所述局部采样后的点云数据作为所述目标点云数据。
其中,所述第二采样率高于所述第一采样率。
以上举例中,可充分兼顾定位的准确性与处理效率。
此外,在以上步骤S122之前(或者步骤S1223之前),还可包括对点云进行降噪、去背景部分等处理,以降低后续处理的数据量,保障后续处理的高效性。
其中一种实施方式中,请参考图5,步骤S13可以包括:
S131:基于所述工件的定位结果,确定所述焊缝的端点位置;
S132:控制所述焊缝传感器运动至所述端点位置;
S133:控制所述焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动。
其中,由于焊缝形成于工件与工件之间,进而,在获悉工件的定位结果之后,自然可以推断出或直接获取到焊缝的端点位置(即推断或直接获取到该端点在机床坐标系的位置或所处区域),基于此控制焊缝传感器之后,焊缝传感器可到达端点位置,实现焊缝的检测与跟随运动。
一种举例中,若形成焊缝的多个工件已经预先点焊在一起,那么,工件的CAD模型可以是多个工件点焊在一起后的CAD模型,此时,CAD模型中可体现出焊缝端点的位置,经步骤S12而得到工件的定位结果(体现了机床坐标系下工件的位置)之后,在步骤S131中,可基于CAD模型中所体现出来的焊缝端点的位置,以及工件的定位结果,算出焊缝端点在机床坐标系下的位置(即所述端点位置)。
请参考图6,本发明实施例还提供了一种焊缝焊接的控制方法,包括:
S31:利用所述的焊缝检测的数据处理方法,控制所述焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动;
S32:在焊接设备跟随所述焊缝传感器运动时,控制所述焊接设备对所述焊缝进行焊接。
例如:焊接设备与焊缝传感器可直接或间接固定连接在一起,当焊缝传感器运动时,焊接设备可跟随运动,进而,焊缝传感器沿焊缝运动时,焊接设备也能跟随着沿焊缝运动,并实现焊接(例如对焊缝进行点焊)。
在一种具体的举例中,如图7所示,实现焊缝检测的数据处理方法、焊缝焊接的控制方法的一种过程可例如包括:
1、安装一个3D相机。
2、3D相机标定。
3、工人将焊接工件放置到焊接台。
以上几个步骤可在上述步骤S11之前实施;
然后,可实施:
4、3D相机拍摄工件,得到点云数据(即当前点云数据)。该步骤4可相当于上述步骤S11;
5、算法处理,与工件的cad模型匹配。将工件的cad模型与实际的接工件,对应起来,完成初定位。该步骤5可相当于上述步骤S12;
6、机器人自动运动到焊缝的起点位置附近,焊缝跟踪传感器开始扫描焊缝的精确位置。该步骤6可相当于上述步骤S13。
以图8为例,其中对点云数据的处理过程可以包括:
1、算法开始;
2、从CAD模型采样点云;该过程可理解为确定上述步骤S121中所提及的模型的过程;可在步骤S121之前的任意时机实施,例如可在步骤S11之后实施,也可在步骤S11之前就实施;进而,该模型可以为CAD模型;
3、从相机获取点云;该过程可理解为步骤S11的实现过程;
4、roi过滤相机点云;该过程可理解为对点云进行过滤的过程,包括步骤S1211中对点云数据进行采样的过程,也可包括对点云进行过滤等过程;
5、点云粗配准;该过程可相当于上述步骤S1212中确定空间范围的过程,也可相当于上述步骤S1212与S1213的过程;
6、点云精配准;该过程可相当于上述步骤S1214的过程;
7、点云处理算法完成。
请参考图9,本发明实施例还提供了一种焊缝检测的数据处理装置4,应用于对焊缝进行检测的过程,所述数据处理装置,包括:
获取模块401,用于在工件被放置于机床后,获取所述工件及其所处环境的当前点云数据,所述当前点云数据是3D相机采集的;所述工件的数量为至少一个;
工件定位模块402,用于基于所述当前点云数据,定位所述工件,得到所述工件的定位结果;
焊缝检测跟随模块403,用于基于所述工件的定位结果,控制焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动。
可选的,所述工件定位模块402,具体用于:
以所述工件或与所述工件相对固定的参照件为目标物件,基于所述目标物件的CAD模型,在所述当前点云数据中,匹配到所述目标物件的点云数据;
基于所述目标物件的点云数据,确定所述工件的定位结果。
可选的,所述工件定位模块402,具体用于:
以第一采样率对所述当前点云数据进行采样,得到全局采样后的点云数据;
基于所述目标物件的CAD模型,在所述全局采样后的点云数据中,确定所述目标物件的点云数据所处的空间范围;
在所述当前点云数据中,确定所述空间范围内的部分或全部点云数据为目标点云数据;所述目标点云数据中三维点的分布密度高于所述全局采样后的点云数据;
基于所述目标物件的模型,在所述目标点云数据中,匹配到所述目标物件的点云数据。
可选的,所述工件定位模块402,具体用于:
以第二采样率对所述当前点云数据中所述空间范围内的所有点云数据进行采样,得到局部采样后的点云数据,并以所述局部采样后的点云数据作为所述目标点云数据,所述第二采样率高于所述第一采样率。
可选的,所述焊缝检测跟随模块403,具体用于:
基于所述工件的定位结果,确定所述焊缝的端点位置;
控制所述焊缝传感器运动至所述端点位置;
控制所述焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动。
请参考图10,本发明实施例还提供了一种焊缝焊接的控制装置5,包括:
检测单元501,用于利用第一方面及其可选方案涉及的焊缝定位的数据处理方法,控制所述焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动;
控制单元502,用于在焊接设备跟随所述焊缝传感器运动时,控制所述焊接设备对所述焊缝进行焊接。
请参考图11,本发明实施例提供了一种焊缝焊接系统,包括焊接设备61、数据处理设备62、3D相机64,以及焊缝传感器63;所述数据处理设备62分别电连接所述焊接设备61、所述3D相机64与所述焊缝传感器63,所述数据处理设备62用于执行以上所涉及的方法(例如焊缝焊接的控制方法、焊缝检测的数据处理方法)。
其中的焊接设备、数据处理设备、3D相机、焊缝传感器可参照前文的相关描述理解。
请参考图12,提供了一种电子设备7,包括:
处理器71;以及,
存储器72,用于存储所述处理器的可执行指令;
其中,所述处理器71配置为经由执行所述可执行指令来执行以上所涉及的方法。
处理器71能够通过总线73与存储器72通讯。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现以上所涉及的方法。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (11)
1.一种焊缝检测的数据处理方法,应用于对焊缝进行检测的过程,其特征在于,所述数据处理方法包括:
在工件被放置于机床后,获取所述工件及其所处环境的当前点云数据,所述当前点云数据是3D相机采集的;所述工件的数量为至少两个;
基于所述当前点云数据,定位所述工件,得到所述工件的定位结果;
基于所述工件的定位结果,控制焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动。
2.根据权利要求1所述的焊缝检测的数据处理方法,其特征在于,
所述基于所述当前点云数据,定位所述工件,得到所述工件的定位结果,包括:
以所述工件或与所述工件相对固定的参照件为目标物件,基于所述目标物件的CAD模型,在所述当前点云数据中,匹配到所述目标物件的点云数据;
基于所述目标物件的点云数据,确定所述工件的定位结果。
3.根据权利要求2所述的焊缝检测的数据处理方法,其特征在于,
所述基于所述目标物件的模型,在所述当前点云数据中,匹配到所述目标物件的点云数据,包括:
以第一采样率对所述当前点云数据进行采样,得到全局采样后的点云数据;
基于所述目标物件的CAD模型,在所述全局采样后的点云数据中,确定所述目标物件的点云数据所处的空间范围;
在所述当前点云数据中,确定所述空间范围内的部分或全部点云数据为目标点云数据,其中所述目标点云数据中三维点的分布密度高于所述全局采样后的点云数据;
基于所述目标物件的CAD模型,在所述目标点云数据中,匹配到所述目标物件的点云数据。
4.根据权利要求3所述的焊缝检测的数据处理方法,其特征在于,
在所述当前点云数据中,确定所述空间范围内的部分点云数据为目标点云数据,包括:
以第二采样率对所述当前点云数据中所述空间范围内的所有点云数据进行采样,得到局部采样后的点云数据,并以所述局部采样后的点云数据作为所述目标点云数据,所述第二采样率高于所述第一采样率。
5.根据权利要求1至4任一项所述的焊缝检测的数据处理方法,其特征在于,
所述基于所述工件的定位结果,控制焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动,包括:
基于所述工件的定位结果,确定所述焊缝的端点位置;
控制所述焊缝传感器运动至所述端点位置;
控制所述焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动。
6.一种焊缝焊接的控制方法,其特征在于,包括:
利用权利要求1至5任一项所述的焊缝检测的数据处理方法,控制所述焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动;
在焊接设备跟随所述焊缝传感器运动时,控制所述焊接设备对所述焊缝进行焊接。
7.一种焊缝检测的数据处理装置,应用于对焊缝进行检测的过程,其特征在于,所述数据处理装置包括:
获取模块,用于在工件被放置于机床后,获取所述工件及其所处环境的当前点云数据,所述当前点云数据是3D相机采集的;所述工件的数量为至少一个;
工件定位模块,用于基于所述当前点云数据,定位所述工件,得到所述工件的定位结果;
焊缝检测跟随模块,用于基于所述工件的定位结果,控制焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动。
8.一种焊缝焊接的控制装置,其特征在于,包括:
检测单元,用于利用权利要求1至5任一项所述的焊缝检测的数据处理方法,控制所述焊缝传感器检测并沿所述焊缝运动;
控制单元,用于在焊接设备跟随所述焊缝传感器运动时,控制所述焊接设备对所述焊缝进行焊接。
9.一种焊缝焊接系统,其特征在于,包括焊接设备、数据处理设备、3D相机,以及焊缝传感器;所述数据处理设备分别电连接所述焊接设备、所述3D相机与所述焊缝传感器,所述数据处理设备用于执行权利要求1至6任一项所述的方法。
10.一种电子设备,其特征在于,包括存储器与处理器,
所述存储器,用于存储代码;
所述处理器,用于执行所述存储器中的代码用以实现权利要求1至6任一项所述的方法。
11.一种存储介质,其上存储有程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的方法。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002160070A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-04 | Dengensha Mfg Co Ltd | シーム溶接方法と溶接品質管理方法 |
CN102750730A (zh) * | 2012-06-15 | 2012-10-24 | 北京理工大学 | 一种特征保持的点云数据精简方法 |
CN109033989A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-12-18 | 深圳辰视智能科技有限公司 | 基于三维点云的目标识别方法、装置及存储介质 |
US20200114449A1 (en) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | Teradyne, Inc. | System and method for weld path generation |
CN112743270A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-04 | 广州中设机器人智能装备股份有限公司 | 基于2d/3d视觉定位的机器人焊接装配方法及系统 |
CN112775575A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-11 | 西安中科光电精密工程有限公司 | 一种智能柔性组对拼焊机器人系统及方法 |
CN112958959A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-15 | 西安知象光电科技有限公司 | 一种基于三维视觉的自动化焊接和检测方法 |
CN113042939A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-29 | 山东大学 | 基于三维视觉信息的工件焊缝定位方法及系统 |
-
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002160070A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-04 | Dengensha Mfg Co Ltd | シーム溶接方法と溶接品質管理方法 |
CN102750730A (zh) * | 2012-06-15 | 2012-10-24 | 北京理工大学 | 一种特征保持的点云数据精简方法 |
CN109033989A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-12-18 | 深圳辰视智能科技有限公司 | 基于三维点云的目标识别方法、装置及存储介质 |
US20200114449A1 (en) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | Teradyne, Inc. | System and method for weld path generation |
CN112743270A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-04 | 广州中设机器人智能装备股份有限公司 | 基于2d/3d视觉定位的机器人焊接装配方法及系统 |
CN112775575A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-11 | 西安中科光电精密工程有限公司 | 一种智能柔性组对拼焊机器人系统及方法 |
CN112958959A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-15 | 西安知象光电科技有限公司 | 一种基于三维视觉的自动化焊接和检测方法 |
CN113042939A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-29 | 山东大学 | 基于三维视觉信息的工件焊缝定位方法及系统 |
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