CN114274158B - 爬行焊接机器人的控制方法、控制器以及焊接系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了爬行焊接机器人的控制方法、控制器以及焊接系统。该方法包括：采用第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对第N个焊道的焊接；在焊接至第N个焊道的焊接终点的情况下，发送控制第二激光传感器开启且第一激光传感器关闭的切换指令至激光传感器；在确定当前启动的激光传感器为第二激光传感器的情况下，至少控制车体从第N个焊道的焊接终点开始运动，在第二激光传感器的跟踪下运动至和第N个焊道和第N+1个焊道平行且长度相等的第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点。该方法利用两个跟踪反向相反的激光传感器，实现正向焊接后可以自动返回或者自动反向焊接，无需人工干预，进而解决了现有技术中多层多道焊接作业的效率低的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及焊接自动化技术领域，具体而言，涉及一种爬行焊接机器人的控制方法、控制器、计算机可读存储介质、处理器以及焊接系统。
背景技术
目前，爬行焊接机器人在进行多层多道的焊接过程中，在焊接完一道焊缝后，需要人工将爬行焊接机器人移动至下一道焊缝的起始位置，并调整焊接机器人的姿态、焊枪姿态和焊枪位置，焊接效率较低。
因此，亟需一种可以提高多层多道焊接作业的效率的方法。
在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种爬行焊接机器人的控制方法、控制器、计算机可读存储介质、处理器以及焊接系统，以解决现有技术中多层多道焊接作业的效率低的问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种爬行焊接机器人的控制方法，所述爬行焊接机器人包括车体、焊枪以及两个激光传感器，两个所述激光传感器分别为第一激光传感器和第二激光传感器，所述焊枪与所述车体连接，两个所述激光传感器分别安装在所述焊枪的预定平面的两侧，所述预定平面与所述车体的运动方向垂直，所述控制方法包括：采用所述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对所述第N个焊道的焊接，其中，N为大于或者等于1的正整数；在焊接至所述第N个焊道的焊接终点的情况下，发送切换指令至所述激光传感器，所述切换指令用于控制所述第二激光传感器开启且控制所述第一激光传感器关闭；在确定当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器的情况下，至少控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动，在所述第二激光传感器的跟踪下运动至所述第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点，所述第N个焊道和所述第N+1个焊道平行且长度相等。
可选地，在发送切换指令至所述激光传感器之后，在控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动之前，所述方法还包括：发送数据获取指令至所述激光传感器，响应于所述数据获取指令，接收返回的焊道数据；在根据所述焊道数据和所述切换指令匹配的情况下，确定当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器。
可选地，在确定当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器的情况下，至少控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动，在所述第二激光传感器的跟踪下运动至所述第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点，包括：确定是否启动反向焊接工艺；在确定不启动所述反向焊接工艺，且当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器的情况下，控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动，在所述第二激光传感器的跟踪下运动至所述第N+1个焊道的焊接起点；在确定启动所述反向焊接工艺，且当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器的情况下，控制所述焊枪起弧，且控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动，在所述第二激光传感器的跟踪下对所述第N+1个焊道的焊接，直到所述第N+1个焊道的焊接终点。
可选地，控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动，在所述第二激光传感器的跟踪下运动至所述第N+1个焊道的焊接起点，包括：控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始以第一速度匀速运动；在所述车体的剩余行驶里程等于第一预定行驶里程的情况下，控制所述车体从所述第一速度开始做线性减速运动；在所述车体的剩余行驶里程等于第二预定行驶里程的情况下，控制所述车体以当前的速度进行匀速运行，直到达到所述第N+1个焊道的焊接起点，所述第二预定行驶里程小于所述第一预定行驶里程。
可选地，所述爬行焊接机器人还包括储气设备和输送管路，所述储气设备用于储存保护气，所述输送管路用于连接所述储气设备和所述焊枪，所述输送管路上设置有气阀，在确定启动所述反向焊接工艺的情况下，在控制所述焊枪起弧之前，所述方法还包括：控制所述车体等待第一预定时间后，控制所述气阀打开，并持续第二预定时间。
可选地，在控制对所述第N+1个焊道的焊接的过程中，所述方法还包括：实时获取当前的剩余焊接里程；在所述剩余焊接里程为0的情况下，控制车体停车，且控制所述焊枪停弧。
可选地，确定是否启动反向焊接工艺，包括：接收焊接开关指令，所述焊接开关指令为响应于作用在上位机的显示界面上的预定操作而生成的；根据所述焊接开关指令，确定是否启动反向焊接工艺。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种爬行焊接机器人的控制器，所述爬行焊接机器人包括车体、焊枪以及两个激光传感器，两个所述激光传感器分别为第一激光传感器和第二激光传感器，所述焊枪与所述车体连接，两个所述激光传感器分别安装在所述焊枪的预定平面的两侧，所述预定平面与所述车体的运动方向垂直，所述控制器包括第一控制单元、发送单元以及第二控制单元，其中，所述第一控制单元用于采用所述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对所述第N个焊道的焊接，其中，N为大于或者等于1的正整数；所述发送单元用于在焊接至所述第N个焊道的焊接终点的情况下，发送切换指令至所述激光传感器，所述切换指令用于控制所述第二激光传感器开启且控制所述第一激光传感器关闭；所述第二控制单元用于在确定当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器的情况下，至少控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动，在所述第二激光传感器的跟踪下运动至所述第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点，所述第N个焊道和所述第N+1个焊道平行且长度相等。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行任一种所述的方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任一种所述的方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种焊接系统，包括爬行焊接机器人、一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任一种所述的方法，所述爬行焊接机器人包括车体、焊枪以及两个激光传感器，两个所述激光传感器分别为第一激光传感器和第二激光传感器，所述焊枪与所述车体连接，两个所述激光传感器分别安装在所述焊枪的预定平面的两侧，所述预定平面与所述车体的运动方向垂直。
在本发明实施例中，爬行焊接机器人包括两个跟踪方向相反的激光传感器，在所述爬行焊接机器人的控制方法中，首先，采用所述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对所述第N个焊道的焊接；然后，在焊接至所述第N个焊道的焊接终点时，发送控制所述第二激光传感器开启且控制所述第一激光传感器关闭的切换指令至所述激光传感器；最后，在确定当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器时，至少控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动，在所述第二激光传感器的跟踪下运动至和所述第N个焊道平行且长度相等的第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点。本申请中的控制方法利用两个跟踪方向相反的激光传感器中的一个在正向焊接的过程中进行跟踪，实现正向焊接后可以利用另一个激光传感器进行反向跟踪，以自动返回或者自动反向焊接，无需人工干预，进而解决了现有技术中多层多道焊接作业的效率低的技术问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请实施例的爬行焊接机器人的控制方法的流程图；
图2示出了根据本申请实施例的爬行焊接机器人返回时剩余行驶里程与速度关系图；
图3示出了根据本申请实施例的爬行焊接机器人的控制器的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等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，以便这里描述的本申请的实施例。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。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
正如背景技术中所说的，现有技术中的多层多道焊接作业的效率低，为了解决上述问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种爬行焊接机器人的控制方法、控制器、计算机可读存储介质、处理器以及焊接系统。
本申请的一种典型实施例，提供了一种爬行焊接机器人的控制方法。上述爬行焊接机器人包括车体、焊枪以及两个激光传感器，两个上述激光传感器分别为第一激光传感器和第二激光传感器，上述焊枪与上述车体连接，两个上述激光传感器分别安装在上述焊枪的预定平面的两侧，上述预定平面与上述车体的运动方向垂直。
图1是根据本申请实施例的爬行焊接机器人的控制方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，采用上述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对上述第N个焊道的焊接，其中，N为大于或者等于1的正整数；
步骤S102，在焊接至上述第N个焊道的焊接终点的情况下，发送切换指令至上述激光传感器，上述切换指令用于控制上述第二激光传感器开启且控制上述第一激光传感器关闭；
步骤S103，在确定当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器的情况下，至少控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动，在上述第二激光传感器的跟踪下运动至上述第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点，上述第N个焊道和上述第N+1个焊道平行且长度相等。
上述爬行焊接机器人的控制方法中，首先，采用上述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对上述第N个焊道的焊接；然后，在焊接至上述第N个焊道的焊接终点时，发送控制上述第二激光传感器开启且控制上述第一激光传感器关闭的切换指令至上述激光传感器；最后，在确定当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器时，至少控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动，在上述第二激光传感器的跟踪下运动至和上述第N个焊道平行且长度相等的第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点。上述方法利用两个跟踪方向相反的激光传感器中的一个在正向焊接的过程中进行跟踪，实现正向焊接后可以利用另一个激光传感器进行反向跟踪，以自动返回或者自动反向焊接，无需人工干预，进而解决了现有技术中多层多道焊接作业的效率低的技术问题。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本领域技术人员可以将该控制方法应用在任何包括两个跟踪方向相反的激光传感器的爬行焊接机器人的控制过程中，且，本申请的包括两个跟踪方向相反的激光传感器的爬行焊接机器人可以为任何此类型的机器人。
本申请的一种实施例中，在发送切换指令至上述激光传感器之后，在控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动之前，上述方法还包括：发送数据获取指令至上述激光传感器，响应于上述数据获取指令，接收返回的焊道数据；在根据上述焊道数据和上述切换指令匹配的情况下，确定当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器，即在上述焊道数据对应的激光传感器与切换指令对应的开启的激光传感器为同一传感器时，确定上述焊道数据和上述切换指令匹配。根据上述焊道数据和上述切换指令匹配来确定当前启动的激光传感器为上述第二机关传感器，该方法可以更加准确地确定当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器，从而进一步保证了后续的返回过程或者反向焊接过程的顺利进行。
实际的应用过程中，采用上述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对上述第N个焊道的焊接，爬行机到达焊接初始位置处，记录当前的正向焊接里程为D1，爬行机到达焊接结束位置处，发送切换指令至上述激光传感器之后，焊接和爬行机停止、方向选择为“反向”时，记录当前此处的正向焊接里程为D2，行驶里程为W1，则正向焊接总里程为D3＝D2-D1，确定上述正向焊接总里程与上述切换指令匹配后，控制上述第二激光传感器开启且控制上述第一激光传感器关闭，并启动反向跟踪。
实际的应用过程中，上述焊接过程支持焊接中断，焊接中断时手动移动爬行机不会记入焊接里程。爬行机到达焊接初始位置处，可以根据成熟的工艺流程自动实现焊接位置的偏移，爬行机返回时依然采用激光跟踪的方式，所以爬行机相对焊缝的位置与姿态都是出于最合适的状态，无需人工调整爬行机车体位置和姿态，大大提高焊接的效率。另外，焊接结束后，焊接和爬行机停止、方向选择为“反向”后，爬行机自动反向跟踪，并在焊接起点或者焊接终点位置处停下，返回过程无需人工干预，操作人员可以在爬行机自动返回的时候调整作业状态，可以对焊接的焊缝进行表面除渣等处理，为下一道焊接做好准备。
上述车体从上述第N个焊道的焊接终点返回时，若需要焊接，则运动至上述第N+1个焊道的焊接终点，若不需要焊接，则运动至上述第N+1个焊道的焊接起点，因此，为了适应不同的焊接场景，本申请的另一种实施例中，在确定当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器的情况下，至少控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动，在上述第二激光传感器的跟踪下运动至上述第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点，包括：确定是否启动反向焊接工艺；在确定不启动上述反向焊接工艺，且当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器的情况下，控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动，在上述第二激光传感器的跟踪下运动至上述第N+1个焊道的焊接起点；在确定启动上述反向焊接工艺，且当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器的情况下，控制上述焊枪起弧，且控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动，在上述第二激光传感器的跟踪下对上述第N+1个焊道的焊接，直到上述第N+1个焊道的焊接终点。
本申请的又一种实施例中，控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动，在上述第二激光传感器的跟踪下运动至上述第N+1个焊道的焊接起点，包括：控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始以第一速度匀速运动；在上述车体的剩余行驶里程等于第一预定行驶里程的情况下，控制上述车体从上述第一速度开始做线性减速运动；在上述车体的剩余行驶里程等于第二预定行驶里程的情况下，控制上述车体以当前的速度进行匀速运行，直到达到上述第N+1个焊道的焊接起点，上述第二预定行驶里程小于上述第一预定行驶里程。控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点先以上述第一速度匀速运动，上述第一速度较大，高速可以减少爬行机移动时间，提高整体焊接效率，再控制车体在剩余行驶里程等于第一预定行驶里程的情况下做匀减速运动，之后，在车体的剩余行驶里程等于第二预定行驶里程的情况下以当前的速度进行匀速运行，直至上述第N+1个焊道的焊接起点，保证了车体能够准确地在上述第N+1个焊道的焊接起点停止。
具体地，上述第一速度为Vmax，上述正向焊接的总里程为D3，记录反向跟踪过程中当前的行驶里程为W2，则剩余返程行驶里程为W3＝W1+D3-W2，如图2所示，当W3等于上述第一预定行驶里程Max时，控制车体从上述第一速度Vmax开始做线性减速运动，至W3等于第二预定行驶里程Min时停止减速，上述线性减速运动过程的反向跟踪速度Vs＝Vmax*((W3/Min)/(Max/Min))，当W3小于第二预定行驶里程Min并大于0时，启用当前的速度低恒速运动，Vmin＝Vmax*(Min/Max)，以提高停车位置的精度，当W3小于等于0时，爬行机停止。
本申请的再一种实施例中，上述爬行焊接机器人还包括储气设备和输送管路，上述储气设备用于储存保护气，上述输送管路用于连接上述储气设备和上述焊枪，上述输送管路上设置有气阀，在确定启动上述反向焊接工艺的情况下，在控制上述焊枪起弧之前，上述方法还包括：控制上述车体等待第一预定时间后，控制上述气阀打开，并持续第二预定时间。控制上述焊枪起弧之前，控制上述车体等待第一预定时间后控制上述气阀打开并持续第二预定时间，执行预检气功能，预防管道中残留的空气影响反向焊接。
为了确保反向焊接自动停止，本申请的另一种实施例中，在控制对上述第N+1个焊道的焊接的过程中，上述方法还包括：实时获取当前的剩余焊接里程；在上述剩余焊接里程为0的情况下，控制车体停车，且控制上述焊枪停弧。
实际的应用过程中，采用上述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对上述第N个焊道的焊接，爬行机到达焊接初始位置A处，记录当前的正向焊接里程为D10，当焊接结束后，焊接和爬行机停止、方向选择为“反向”时，记录当前位置为B点的焊接里程为D11，则焊接里程D12＝D11-D10，在控制对上述第N+1个焊道的焊接的过程中，记录当前焊接里程为D13，则剩余焊接里程D14＝D11+D12-D13，当D14小于等于0时，控制爬行机停车且焊枪停弧，完成往复焊接。双向往复焊接不仅减少了过程中移动爬行机的准备时间，还减少了焊接之前爬行机位置与姿态的调整时间，大大提升了焊接的效率。
本申请的又一种实施例中，确定是否启动反向焊接工艺，包括：接收焊接开关指令，上述焊接开关指令为响应于作用在上位机的显示界面上的预定操作而生成的；根据上述焊接开关指令，确定是否启动反向焊接工艺。通过响应于作用在上位机的显示界面上的预定操作生成开关指令，方法简单易操作。
具体地，上述上位机的显示界面上可以显示双向焊接开关按钮，上述焊接开关指令为响应于作用在双向焊接开关按钮上的预定操作而生成的，具体地，关闭双向焊接开关，则关闭反向焊接工艺，打开双向焊接开关，则启动反向焊接工艺。
本申请另一种典型实施例中，还提供了一种爬行焊接机器人的控制器，需要说明的是，本申请实施例的爬行焊接机器人的控制器可以用于执行本申请实施例所提供的用于爬行焊接机器人的控制方法。以下对本申请实施例提供的爬行焊接机器人的控制器进行介绍。
上述爬行焊接机器人包括车体、焊枪以及两个激光传感器，两个上述激光传感器分别为第一激光传感器和第二激光传感器，上述焊枪与上述车体连接，两个上述激光传感器分别安装在上述焊枪的预定平面的两侧，上述预定平面与上述车体的运动方向垂直。图3是根据本申请实施例的爬行焊接机器人的控制器的示意图。如图3所示，该控制器包括：
第一控制单元10，用于采用上述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对上述第N个焊道的焊接，其中，N为大于或者等于1的正整数；
发送单元20，用于在焊接至上述第N个焊道的焊接终点的情况下，发送切换指令至上述激光传感器，上述切换指令用于控制上述第二激光传感器开启且控制上述第一激光传感器关闭；
第二控制单元30，用于在确定当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器的情况下，至少控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动，在上述第二激光传感器的跟踪下运动至上述第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点，上述第N个焊道和上述第N+1个焊道平行且长度相等。
上述爬行焊接机器人的控制器，通过第一控制单元采用上述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对上述第N个焊道的焊接；再通过发送单元在焊接至上述第N个焊道的焊接终点时，发送控制上述第二激光传感器开启且控制上述第一激光传感器关闭的切换指令至上述激光传感器；最后通过第二控制单元在确定当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器时，至少控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动，在上述第二激光传感器的跟踪下运动至和上述第N个焊道平行且长度相等的第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点。上述控制器利用两个跟踪方向相反的激光传感器中的一个在正向焊接的过程中进行跟踪，实现正向焊接后可以利用另一个激光传感器进行反向跟踪，以自动返回或者自动反向焊接，无需人工干预，进而解决了现有技术中多层多道焊接作业的效率低的技术问题。
本申请的一种实施例中，上述控制器还包括接收单元和确定单元，其中，上述接收单元用于在发送切换指令至上述激光传感器之后，在控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动之前，发送数据获取指令至上述激光传感器，响应于上述数据获取指令，接收返回的焊道数据；上述确定单元用于在根据上述焊道数据和上述切换指令匹配的情况下，确定当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器，即在上述焊道数据对应的激光传感器与切换指令对应的开启的激光传感器为同一传感器时，确定上述焊道数据和上述切换指令匹配。根据上述焊道数据和上述切换指令匹配来确定当前启动的激光传感器为上述第二机关传感器，该方法可以更加准确地确定当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器，从而，进一步保证了后续的返回过程或者反向焊接过程的顺利进行。
实际的应用过程中，采用上述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对上述第N个焊道的焊接，爬行机到达焊接初始位置处，记录当前的正向焊接里程为D1，爬行机到达焊接结束位置处，发送切换指令至上述激光传感器之后，焊接和爬行机停止、方向选择为“反向”时，记录当前此处的正向焊接里程为D2，行驶里程为W1，则正向焊接总里程为D3＝D2-D1，确定上述正向焊接总里程与上述切换指令匹配后，控制上述第二激光传感器开启且控制上述第一激光传感器关闭，并启动反向跟踪。
实际的应用过程中，上述焊接过程支持焊接中断，焊接中断时手动移动爬行机不会记入焊接里程。爬行机到达焊接初始位置处，可以根据成熟的工艺流程自动实现焊接位置的偏移，爬行机返回时依然采用激光跟踪的方式，所以爬行机相对焊缝的位置与姿态都是出于最合适的状态，无需人工调整爬行机车体位置和姿态，大大提高焊接的效率。另外，焊接结束后，焊接和爬行机停止、方向选择为“反向”后，爬行机自动反向跟踪，并在焊接起点或者焊接终点位置处停下，返回过程无需人工干预，操作人员可以在爬行机自动返回的时候调整作业状态，可以对焊接的焊缝进行表面除渣等处理，为下一道焊接做好准备。
上述车体从上述第N个焊道的焊接终点返回时，若需要焊接，则运动至上述第N+1个焊道的焊接终点，若不需要焊接，则运动至上述第N+1个焊道的焊接起点，因此，为了适应不同的焊接场景，本申请的另一种实施例中，上述第二控制单元包括确定子单元、第一控制子单元以及第二控制子单元，其中，上述确定子单元用于确定是否启动反向焊接工艺；上述第一控制子单元用于在确定不启动上述反向焊接工艺，且当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器的情况下，控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动，在上述第二激光传感器的跟踪下运动至上述第N+1个焊道的焊接起点；上述第二控制子单元在确定启动上述反向焊接工艺，且当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器的情况下，控制上述焊枪起弧，且控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动，在上述第二激光传感器的跟踪下对上述第N+1个焊道的焊接，直到上述第N+1个焊道的焊接终点。
本申请的又一种实施例中，上述第一控制子单元包括第一控制模块、第二控制模块以及第三控制模块，其中，上述第一控制模块用于控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始以第一速度匀速运动；上述第二控制模块用于在上述车体的剩余行驶里程等于第一预定行驶里程的情况下，控制上述车体从上述第一速度开始做线性减速运动；上述第三控制模块用于在上述车体的剩余行驶里程等于第二预定行驶里程的情况下，控制上述车体以当前的速度进行匀速运行，直到达到上述第N+1个焊道的焊接起点，上述第二预定行驶里程小于上述第一预定行驶里程。控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点先以上述第一速度匀速运动，上述第一速度较大，高速可以减少爬行机移动时间，提高整体焊接效率，再控制车体在剩余行驶里程等于第一预定行驶里程的情况下做匀减速运动，之后，在车体的剩余行驶里程等于第二预定行驶里程的情况下以当前的速度进行匀速运行，直至上述第N+1个焊道的焊接起点，保证了车体能够准确地在上述第N+1个焊道的焊接起点停止。
具体地，上述第一速度为Vmax，上述正向焊接的总里程为D3，记录反向跟踪过程中当前的行驶里程为W2，则剩余返程行驶里程为W3＝W1+D3-W2，如图2所示，当W3等于上述第一预定行驶里程Max时，控制车体从上述第一速度Vmax开始做线性减速运动，至W3等于第二预定行驶里程Min时停止减速，上述线性减速运动过程的反向跟踪速度Vs＝Vmax*((W3/Min)/(Max/Min))，当W3小于第二预定行驶里程Min并大于0时，启用当前的速度低恒速运动，Vmin＝Vmax*(Min/Max)，以提高停车位置的精度，当W3小于等于0时，爬行机停止。
本申请的再一种实施例中，上述爬行焊接机器人还包括储气设备和输送管路，上述储气设备用于储存保护气，上述输送管路用于连接上述储气设备和上述焊枪，上述输送管路上设置有气阀，上述控制器还包括第三控制单元，上述第三控制单元用于在确定启动上述反向焊接工艺的情况下，在控制上述焊枪起弧之前，控制上述车体等待第一预定时间后，控制上述气阀打开，并持续第二预定时间。控制上述焊枪起弧之前，控制上述车体等待第一预定时间后控制上述气阀打开并持续第二预定时间，执行预检气功能，预防管道中残留的空气影响反向焊接。
为了确保反向焊接自动停止，本申请的另一种实施例中，上述控制器还包括获取单元和第四控制单元，其中，上述获取单元用于在控制对上述第N+1个焊道的焊接的过程中，实时获取当前的剩余焊接里程；上述第四控制单元用于在上述剩余焊接里程为0的情况下，控制车体停车，且控制上述焊枪停弧。
实际的应用过程中，采用上述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对上述第N个焊道的焊接，爬行机到达焊接初始位置A处，记录当前的正向焊接里程为D10，当焊接结束后，焊接和爬行机停止、方向选择为“反向”时，记录当前位置为B点的焊接里程为D11，则焊接里程D12＝D11-D10，在控制对上述第N+1个焊道的焊接的过程中，记录当前焊接里程为D13，则剩余焊接里程D14＝D11+D12-D13，当D14小于等于0时，控制爬行机停车且焊枪停弧，完成往复焊接。双向往复焊接不仅减少了过程中移动爬行机的准备时间，还减少了焊接之前爬行机位置与姿态的调整时间，大大提升了焊接的效率。
本申请的又一种实施例中，上述确定子单元包括接收模块和确定模块，其中上述接收模块用于接收焊接开关指令，上述焊接开关指令为响应于作用在上位机的显示界面上的预定操作而生成的；上述确定模块用于根据上述焊接开关指令，确定是否启动反向焊接工艺。通过响应于作用在上位机的显示界面上的预定操作生成开关指令，方法简单易操作。
具体地，上述上位机的显示界面上可以显示双向焊接开关按钮，上述焊接开关指令为响应于作用在双向焊接开关按钮上的预定操作而生成的，具体地，关闭双向焊接开关，则关闭反向焊接工艺，打开双向焊接开关，则启动反向焊接工艺。
上述爬行焊接机器人的控制装置包括处理器和存储器，上述第一控制单元、发送单元以及第二控制单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中多层多道焊接作业的效率低的问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述爬行焊接机器人的控制方法。
本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述爬行焊接机器人的控制方法。
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：
步骤S101，采用上述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对上述第N个焊道的焊接，其中，N为大于或者等于1的正整数；
步骤S102，在焊接至上述第N个焊道的焊接终点的情况下，发送切换指令至上述激光传感器，上述切换指令用于控制上述第二激光传感器开启且控制上述第一激光传感器关闭；
步骤S103，在确定当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器的情况下，至少控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动，在上述第二激光传感器的跟踪下运动至上述第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点，上述第N个焊道和上述第N+1个焊道平行且长度相等。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
步骤S101，采用上述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对上述第N个焊道的焊接，其中，N为大于或者等于1的正整数；
步骤S102，在焊接至上述第N个焊道的焊接终点的情况下，发送切换指令至上述激光传感器，上述切换指令用于控制上述第二激光传感器开启且控制上述第一激光传感器关闭；
步骤S103，在确定当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器的情况下，至少控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动，在上述第二激光传感器的跟踪下运动至上述第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点，上述第N个焊道和上述第N+1个焊道平行且长度相等。
本申请的另一种典型实施例中，还提供了一种焊接系统，包括爬行焊接机器人、一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置为由上述一个或多个处理器执行，上述一个或多个程序包括用于执行任一种上述的方法，上述爬行焊接机器人包括车体、焊枪以及两个激光传感器，两个上述激光传感器分别为第一激光传感器和第二激光传感器，上述焊枪与上述车体连接，两个上述激光传感器分别安装在上述焊枪的预定平面的两侧，上述预定平面与上述车体的运动方向垂直。
由于上述焊接系统包括上述一个或多个程序，而上述一个或多个程序包括用于执行任一种上述爬行焊接机器人的控制方法，上述方法利用两个跟踪方向相反的激光传感器中的一个在正向焊接的过程中进行跟踪，实现正向焊接后可以利用另一个激光传感器进行反向跟踪，以自动返回或者自动反向焊接，无需人工干预，进而解决了现有技术中多层多道焊接作业的效率低的技术问题。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，可以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。另一点，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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、本申请的爬行焊接机器人的控制方法中，首先，采用上述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对上述第N个焊道的焊接；然后，在焊接至上述第N个焊道的焊接终点时，发送控制上述第二激光传感器开启且控制上述第一激光传感器关闭的切换指令至上述激光传感器；最后，在确定当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器时，至少控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动，在上述第二激光传感器的跟踪下运动至和上述第N个焊道平行且长度相等的第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点。上述方法利用两个跟踪方向相反的激光传感器中的一个在正向焊接的过程中进行跟踪，实现正向焊接后可以利用另一个激光传感器进行反向跟踪，以自动返回或者自动反向焊接，无需人工干预，进而解决了现有技术中多层多道焊接作业的效率低的技术问题。
2)、本申请的爬行焊接机器人的控制器，通过第一控制单元采用上述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对上述第N个焊道的焊接；再通过发送单元在焊接至上述第N个焊道的焊接终点时，发送控制上述第二激光传感器开启且控制上述第一激光传感器关闭的切换指令至上述激光传感器；最后通过第二控制单元在确定当前启动的上述激光传感器为上述第二激光传感器时，至少控制上述车体从上述第N个焊道的焊接终点开始运动，在上述第二激光传感器的跟踪下运动至和上述第N个焊道平行且长度相等的第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点。上述控制器利用两个跟踪方向相反的激光传感器中的一个在正向焊接的过程中进行跟踪，实现正向焊接后可以利用另一个激光传感器进行反向跟踪，以自动返回或者自动反向焊接，无需人工干预，进而解决了现有技术中多层多道焊接作业的效率低的技术问题。
3)、本申请的焊接系统，包括上述一个或多个程序，而上述一个或多个程序包括用于执行任一种上述爬行焊接机器人的控制方法，上述方法利用两个跟踪方向相反的激光传感器中的一个在正向焊接的过程中进行跟踪，实现正向焊接后可以利用另一个激光传感器进行反向跟踪，以自动返回或者自动反向焊接，无需人工干预，进而解决了现有技术中多层多道焊接作业的效率低的技术问题。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种爬行焊接机器人的控制方法，其特征在于，所述爬行焊接机器人包括车体、焊枪以及两个激光传感器，两个所述激光传感器分别为第一激光传感器和第二激光传感器，所述焊枪与所述车体连接，两个所述激光传感器分别安装在所述焊枪的预定平面的两侧，所述预定平面与所述车体的运动方向垂直，所述控制方法包括：
采用所述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对所述第N个焊道的焊接，其中，N为大于或者等于1的正整数；
在焊接至所述第N个焊道的焊接终点的情况下，发送切换指令至所述激光传感器，所述切换指令用于控制所述第二激光传感器开启且控制所述第一激光传感器关闭；
在确定当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器的情况下，至少控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动，在所述第二激光传感器的跟踪下运动至第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点，所述第N个焊道和所述第N+1个焊道平行且长度相等，
在发送切换指令至所述激光传感器之后，在控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动之前，所述方法还包括：
发送数据获取指令至所述激光传感器，响应于所述数据获取指令，接收返回的焊道数据；
在根据所述焊道数据和所述切换指令匹配的情况下，确定当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器，
在确定当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器的情况下，至少控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动，在所述第二激光传感器的跟踪下运动至所述第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点，包括：
确定是否启动反向焊接工艺；
在确定不启动所述反向焊接工艺，且当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器的情况下，控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动，在所述第二激光传感器的跟踪下运动至所述第N+1个焊道的焊接起点；
在确定启动所述反向焊接工艺，且当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器的情况下，控制所述焊枪起弧，且控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动，在所述第二激光传感器的跟踪下对所述第N+1个焊道的焊接，直到所述第N+1个焊道的焊接终点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动，在所述第二激光传感器的跟踪下运动至所述第N+1个焊道的焊接起点，包括：
控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始以第一速度匀速运动；
在所述车体的剩余行驶里程等于第一预定行驶里程的情况下，控制所述车体从所述第一速度开始做线性减速运动；
在所述车体的剩余行驶里程等于第二预定行驶里程的情况下，控制所述车体以当前的速度进行匀速运行，直到达到所述第N+1个焊道的焊接起点，所述第二预定行驶里程小于所述第一预定行驶里程。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述爬行焊接机器人还包括储气设备和输送管路，所述储气设备用于储存保护气，所述输送管路用于连接所述储气设备和所述焊枪，所述输送管路上设置有气阀，在确定启动所述反向焊接工艺的情况下，在控制所述焊枪起弧之前，所述方法还包括：
控制所述车体等待第一预定时间后，控制所述气阀打开，并持续第二预定时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制对所述第N+1个焊道的焊接的过程中，所述方法还包括：
实时获取当前的剩余焊接里程；
在所述剩余焊接里程为0的情况下，控制车体停车，且控制所述焊枪停弧。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定是否启动反向焊接工艺，包括：
接收焊接开关指令，所述焊接开关指令为响应于作用在上位机的显示界面上的预定操作而生成的；
根据所述焊接开关指令，确定是否启动反向焊接工艺。
6.一种爬行焊接机器人的控制器，其特征在于，所述爬行焊接机器人包括车体、焊枪以及两个激光传感器，两个所述激光传感器分别为第一激光传感器和第二激光传感器，所述焊枪与所述车体连接，两个所述激光传感器分别安装在所述焊枪的预定平面的两侧，所述预定平面与所述车体的运动方向垂直，所述控制器包括：
第一控制单元，用于采用所述第一激光传感器跟踪第N个焊道，并控制对所述第N个焊道的焊接，其中，N为大于或者等于1的正整数；
发送单元，用于在焊接至所述第N个焊道的焊接终点的情况下，发送切换指令至所述激光传感器，所述切换指令用于控制所述第二激光传感器开启且控制所述第一激光传感器关闭；
第二控制单元，用于在确定当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器的情况下，至少控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动，在所述第二激光传感器的跟踪下运动至第N+1个焊道的焊接终点或者焊接起点，所述第N个焊道和所述第N+1个焊道平行且长度相等，
所述控制器还包括接收单元和确定单元，其中，所述接收单元用于在发送切换指令至所述激光传感器之后，在控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动之前，发送数据获取指令至所述激光传感器，响应于所述数据获取指令，接收返回的焊道数据；所述确定单元用于在根据所述焊道数据和所述切换指令匹配的情况下，确定当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器，
所述第二控制单元包括确定子单元、第一控制子单元以及第二控制子单元，其中，所述确定子单元用于确定是否启动反向焊接工艺；所述第一控制子单元用于在确定不启动所述反向焊接工艺，且当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器的情况下，控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动，在所述第二激光传感器的跟踪下运动至所述第N+1个焊道的焊接起点；所述第二控制子单元在确定启动所述反向焊接工艺，且当前启动的所述激光传感器为所述第二激光传感器的情况下，控制所述焊枪起弧，且控制所述车体从所述第N个焊道的焊接终点开始运动，在所述第二激光传感器的跟踪下对所述第N+1个焊道的焊接，直到所述第N+1个焊道的焊接终点。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至5中任意一项所述的方法。
8.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至5中任意一项所述的方法。
9.一种焊接系统，其特征在于，包括：爬行焊接机器人、一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至5中任意一项所述的方法，所述爬行焊接机器人包括车体、焊枪以及两个激光传感器，两个所述激光传感器分别为第一激光传感器和第二激光传感器，所述焊枪与所述车体连接，两个所述激光传感器分别安装在所述焊枪的预定平面的两侧，所述预定平面与所述车体的运动方向垂直。
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