CN114453787A - 用于埋件的自动焊接方法、设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于埋件的自动焊接方法、设备、存储介质，涉及钢结构制造领域，所述方法包括：获取待焊工件的图像信息；对所述图像信息进行图像识别，获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数；根据所述孔参数，生成焊接数据包，以使焊接模块根据所述焊接数据包完成焊接。本申请提供的一种用于埋件的自动焊接方法、设备、存储介质能够提高焊接质量以及焊接效率。

Description

用于埋件的自动焊接方法、设备、存储介质

技术领域

本发明涉及钢结构制造领域，尤其是涉及一种用于埋件的自动焊接方法、设备、存储介质。

背景技术

随着先进焊接设备及焊接技术的革新，焊接行业正在朝着高效化、自动化、智能化方向飞速发展，目前，在钢结构制造流程中，焊接工序作为最重要的一个工序，半自动焊接及人工焊接所占的比例仍然较大，尤其钢结构制造中预埋件的组装焊接，仍然采用人工作业，焊接质量和焊接效率仍然要取决于焊工个人的操作水平，在很大程度上制约着焊接质量以及焊接效率的提高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于埋件的自动焊接方法、设备、存储介质，能够提高焊接质量以及焊接效率。

本申请第一方面实施例提供了一种用于埋件的自动焊接方法，包括：

获取待焊工件的图像信息；

对所述图像信息进行图像识别，获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数；

根据所述孔参数，生成焊接数据包，以使所述焊接模块根据所述焊接数据包完成焊接。

根据本申请第一方面实施例的用于埋件的自动焊接方法，至少具有如下有益效果：通过获取焊接视野下的待焊工件的所有塞焊孔的分布信息对应的图像信息，并对图像信息识别得到塞焊孔信息进而快速生成焊接数据包，使焊接模块根据焊接数据包完成自动化焊接，与目前根据塞焊孔参数对预埋件进行人工焊接相比，本申请可以减少人工焊接时出现的失误的概率，进而提高焊接质量和焊接效率。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数，包括：

接收一键启动指令；

根据所述一键启动指令，获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述孔参数包括塞焊孔圆心，所述根据所述一键启动指令，获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数，包括：

根据所述一键启动指令，识别所述图像信息中所有所述塞焊孔的圆周；

根据每个所述圆周计算得到对应的所述塞焊孔圆心。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述用于埋件的自动焊接方法还包括：

接收单个塞焊孔识别圆心指令；

根据所述单个塞焊孔识别圆心指令，获取用户指定的塞焊孔的圆周；

根据所述指定的塞焊孔的圆周计算得到对应的所述塞焊孔圆心。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述孔参数还包括焊接路径，所述根据所述图像信息获取孔参数，还包括：

根据所有所述塞焊孔圆心规划所述焊接路径。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述方法还包括：

接收三维激光扫描指令，以获取所述待焊工件的位置信息；

根据所述位置信息，辅助纠偏所述焊接模块的所述焊接路径。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述根据所述孔参数，生成焊接数据包，以使所述焊接模块根据所述焊接数据包完成焊接，包括：

根据所述孔参数，选取焊接工艺；

根据所述孔参数和对应的所述焊接工艺，生成所述焊接数据包，以使所述焊接模块根据所述焊接数据包完成焊接。

根据本申请第一方面的一些实施例，其特征在于，还包括：

接收用户输入的待焊工件参数；

对应的，所述根据所述孔参数和对应的所述焊接工艺，生成所述焊接数据包，包括：将所述待焊工件参数、所述孔参数和对应的所述焊接工艺封装生成所述焊接数据包，以使所述焊接模块根据所述焊接数据包完成焊接。

本申请第二方面实施例提供了一种电子设备，包括：

至少一个存储器；

至少一个处理器；

至少一个程序；

所述程序被存储在所述存储器中，所述处理器执行至少一个所述程序以实现本申请第一方面任一项实施例所述的用于埋件的自动焊接方法。

本申请第三方面实施例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存储有计算机可执行信号，所述计算机可执行信号用于执行本申请第一方面任一项实施例所述的用于埋件的自动焊接方法。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请一些实施例提供的自动焊接系统的结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的一种自动焊接方法的流程图；

图3为本申请一些实施例提供的一种自动焊接方法的孔参数获取流程图；

图4为本申请一些实施例提供的一种自动焊接方法的圆心获取流程图。

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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语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。

在本申请的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

如图1所示，本申请实施例提出一种自动焊接系统，包括：焊接检测模块110、焊接处理模块120、焊接模块130，焊接检测模块110用于对图像信息进行图像识别，获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数；焊接处理模块120与焊接检测模块110连接且用于接收孔参数，并根据孔参数生成焊接数据包；焊接模块130与焊接处理模块120连接，用于接收焊接数据包，并根据焊接数据包完成焊接。

本领域技术人员可以理解的是，图1中示出的系统结构示意图并不构成对本申请实施例的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

另一方面，提出本申请一种用于埋件的自动焊接方法的各个实施例。

参照图2，根据本申请第一方面实施例的一种用于埋件的自动焊接方法，包括如下步骤：

步骤S210、获取待焊工件的图像信息。

需说明的是，待焊工件的图像信息可以通过相机获取，在一些实施例中，自动焊接方法应用于焊接系统中焊接平台，焊接平台和相机是通信连接的，工作时，可以控制相机实时拍摄待焊工件的图像信息并接收相机拍摄得到的图像信息。

示例性的，参照图1所示的实施例的自动焊接系统，其中焊接检测模块110、焊接处理模块120为焊接平台的模块之一；自动焊接系统还包括相机，通过相机对待焊工件进行实景取像，并将获取到的待焊工件的图像信息发送给焊接平台。

步骤S220、对图像信息进行图像识别，获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数。

示例性的，参照图1所示的实施例，焊接平台控制在焊接检测模块110通过图形处理技术对图像信息进行图像识别，获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数，并将孔参数传送至焊接处理模块120；在一些实施例中，可以通过分析获取图像信息中塞焊孔的坡度获取对应的孔深度，根据孔的深度确定焊接深度。

需要说明的是，焊接平台设置有交互界面，用户可以在交互界面对获取的图像信息进行预处理，如调节图像的光线参数，可以提高焊接检测模块110获取孔参数的准确性。

步骤S230、根据孔参数，生成焊接数据包，以使焊接模块130根据焊接数据包完成焊接。

需要说明的是，在一些实施例中，焊接数据中包括焊接工艺、孔参数、焊接指令，但并不限定于此，可以包括比实施例中更多或更少的内容，或者组合某些内容。

需要说明的是，在一些实施例中，焊接模块130包括焊接机器人，焊接平台和焊接机器人是通信连接的，焊接平台控制焊接机器人按照焊接指令执行焊接工艺，完成对所有塞焊孔的焊接。示例性的，焊接工艺包括焊接方法和焊接参数，焊接方法包括熔焊、压焊、钎焊等，焊接参数包括直径、电流、电压、焊接电源种类、焊接层数等。

本申请通过相机拍照以及对照片的图像识别，可以快速获取视野下待焊工件的塞焊孔的分布信息，根据识别到的塞焊孔信息快速生成焊接数据包，使焊接模块130根据焊接数据包完成自动化焊接，与目前根据塞焊孔参数对预埋件进行人工焊接相比，本申请可以减少人工焊接时出现的失误，提高焊接质量；在一些实施例中，设置有多台焊接机器人，多台焊接机器人可以同时焊接，提高焊接效率。

在本申请第一方面的一些实施例中，步骤S220、获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数，包括：

步骤S310、接收一键启动指令。

步骤S320、根据一键启动指令，获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数。

需要说明的是，参照图1所示的实施例，用户启动一键启动功能，焊接平台的交互界面检测到一键启动指令，触发焊接检测模块110通过图像处理技术获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数。

参照图3，可以理解的是，孔参数包括塞焊孔圆心，步骤S320、根据一键启动指令，获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数，包括：根据一键启动指令，识别图像信息中所有塞焊孔的圆周；根据每个圆周计算得到对应的塞焊孔圆心。

需要说明的是，在焊接平台获取图像信息后，用户可以在焊接平台的交互界面点击提取圆心按键实现一键提取圆心功能。

需要说明的是，启动一键提取圆心功能后，参照图1所示的实施例，焊接检测模块110通过图形处理技术智能识别所有塞焊孔的圆周，基于图像信息将每个塞焊孔拟合成圆，在一些实施例中，焊接检测模块110根据圆计算出圆的直径，并获取对应的圆心。

需要说明的是，本申请适用于平焊位置类似圆孔工况的自动化焊接，通过相机拍照实景取像，在取像中通过一键获取塞焊孔圆心的方式获取焊接路径，匹配焊接工艺，自动生成焊接数据包，实现塞焊孔的自动化焊接，减少人工焊接时出现的失误的概率，进而提高焊接质量和焊接效率。

可以理解的是，本申请的用于埋件的自动焊接方法，还包括：

步骤S410、接收单个塞焊孔识别圆心指令。

步骤S420、根据单个塞焊孔识别圆心指令，获取用户指定的塞焊孔的圆周。

步骤S430、根据指定的塞焊孔的圆周计算得到对应的塞焊孔圆心。

需要说明的是，在一些实施例中，当一些塞焊孔的圆周未能被正常识别出时，用户可以对任意一个塞焊孔启动再次识别圆心指令重新获取塞焊孔圆心；示例性的，用户在焊接平台的交互界面点击图像信息上的未被识别的塞焊孔，焊接检测模块110根据操作指令对对应的的塞焊孔进行再次识别，增大每个塞焊孔被准确识别到的概率，提高了焊接质量。

可以理解的是，孔参数还包括焊接路径，根据图像信息获取孔参数，还包括：

根据所有塞焊孔圆心规划焊接路径。

示例性的，用户在焊接平台的交互界面点击焊接启动按键，焊接机器人按照生成的焊接路径、焊接参数、焊接指令自动完成焊接；焊接完成后，焊接机器人回到焊接起始工位，此时通过轨道移动待焊工件至焊接工位，按此过程循环进行焊缝的焊接。

需要说明的是，目前的预埋件的组装焊接仍然采用人工规划焊接路径，本申请通过一键获取圆心，根据圆心规划焊接路径，可以减少人工焊接时出现的失误，提高焊接质量和焊接效率。

参照图4，可以理解的是，本申请的用于埋件的自动焊接方法，还包括：接收三维激光扫描指令，以获取待焊工件的位置信息；根据位置信息，辅助纠偏焊接模块130的焊接路径。

需要说明的是，在一些实施例中，用户可以在交互终端的界面点击三维激光扫描按键实现辅助纠偏功能。

需要说明的是，在焊接机器人偏离焊接路径时启动三维激光扫描辅助纠偏功能，也可以在焊接开始时就启动三维激光扫描辅助纠偏功能；示例性的，参照图1所示的实施例，焊接模块130包括激光传感器，启动三维激光扫描辅助纠偏功能后，激光传感器不断扫描待焊接工件，一旦发现偏离预设的焊接路径，自动反馈至焊接控制系统纠偏焊接机器人的焊接，可以减少焊接出现的失误的概率，进而提高焊接质量和焊接效率。

在本申请第一方面的一些实施例中，步骤S230、根据孔参数，生成焊接数据包，以使焊接模块130根据焊接数据包完成焊接，包括：根据孔参数，选取焊接工艺；根据孔参数和对应的焊接工艺，生成焊接数据包，以使焊接模块130根据焊接数据包完成焊接。

可以理解的是，本申请的用于埋件的自动焊接方法还包括：接收用户输入的待焊工件参数；对应的，根据孔参数和对应的焊接工艺，生成焊接数据包，包括：将待焊工件参数、孔参数和对应的焊接工艺封装生成焊接数据包，以使焊接模块130根据焊接数据包完成焊接。

需要说明的是，在一些实施例中，当焊接检测模块110未能识别出所有孔参数时，用户可以在电脑端输入孔参数，如输入孔深度等。

需要说明的是，示例性的，自动焊接系统还包括激光传感器、焊接电源、防撞焊枪、示教器等；相机设置在焊接机器人上，相机通过取景拍照功能在电脑控制端获取待焊共件实景；激光传感器设置在焊接机器人上，激光传感器用于实现工件实体的扫描，获取工件焊缝位置信息，辅助自动调整焊接路径，自动纠偏，保证焊缝焊接的准确；防撞焊枪用于实施焊接；示教器通过手动控制焊接机器机械臂辅助进行各种指令动作。

示例性的，下面分步骤介绍本申请中自动焊接方法的操作过程：

步骤一：首先将所要焊接的预埋件构件吊运至预先设定好的胎架上。

步骤二：开启自动焊接系统及焊机设备的电源，并检查自动焊接系统及焊机设备的运行状态；同时检查自动焊接系统的焊接机器人上的激光传感器、相机是否运行正常。

步骤三：通过相机的拍照取像功能，获取预埋件塞焊孔的信息，传送至焊接平台。

步骤四：在焊接平台的交互界面点击一键提取圆心功能，以自动完成视野内所有塞焊孔圆心的获取；对于未识别到的塞焊孔，将鼠标移动至塞焊孔上点击，触发单个塞焊孔识别圆心指令再次执行识别圆心功能，以根据圆心生成焊接路径。

步骤五：根据图形处理技术自动获取的焊接路径等参数，在焊接数据库中选取相对应的焊接工艺，生成焊接工艺参数数据包，并将焊接工艺参数数据包下传至焊接机器人。

步骤六：启动焊接启动开始按钮，焊接机器人自动开始焊接，整个焊接过程按照自动生成的层道次及焊接参数进行焊接；如若焊接过程发现焊缝焊偏现象，即可启动三维激光扫描辅助纠偏功能，自动快速扫描工件进行焊接路径纠偏。

步骤七：焊缝焊接完成后，焊接机器人回到焊接起始工位，此时通过轨道移动下一待焊工件至焊接工位，按此过程循环进行焊缝的焊接。

本申请通过相机拍照以及对照片的图像识别，可以快速获取视野下待焊工件的塞焊孔的分布信息，根据识别到的塞焊孔信息快速生成焊接数据包，使焊接模块130根据焊接数据包完成自动化焊接，与目前人工识别塞焊孔信息，并对预埋件进行人工焊接相比，本申请可以减少人工焊接时出现的失误，进而提高焊接质量和焊接效率。

第二方面，本申请提供了一种电子设备，包括：

至少一个存储器；

至少一个处理器；

至少一个程序；

程序被存储在存储器中，处理器执行至少一个程序以实现本申请第一方面任一项实施例的用于埋件的自动焊接方法。

处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。

存储器作为一种非暂态可读存储介质，可用于存储非暂态软件指令以及非暂态性可指令。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。可以理解的是，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器，上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件指令、指令以及信号，从而各种功能应用以及数据处理，即实现上述第一方面实施例的用于埋件的自动焊接方法。

实现上述实施例的用于埋件的自动焊接方法所需的非暂态软件指令以及指令存储在存储器中，当被处理器执行时，执行本申请第一方面实施例的用于埋件的自动焊接方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S210至S230、图3中的方法步骤S310至S320,图4中的方法步骤S410至S430。

由于第二方面的电子设备可执行本申请第一方面任一项的用于埋件的自动焊接方法，因此具有本申请第一方面的所有有益效果。

本申请第三方面实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行信号，计算机可执行信号用于执行本申请第一方面任一项实施例的用于埋件的自动焊接方法。

例如执行以上描述的图2中的方法步骤S210至S230、图3中的方法步骤S310至S320,图4中的方法步骤S410至S430。

由于第三方面的计算机可读存储介质可执行本申请第一方面任一项的用于埋件的自动焊接方法，因此具有本申请第一方面的所有有益效果。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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网络单元上。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。

通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在可读介质上，可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读信号、数据结构、指令模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读信号、数据结构、指令模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下，做出各种变化。

Claims (10)

1.一种用于埋件的自动焊接方法，其特征在于，包括：

获取待焊工件的图像信息；

对所述图像信息进行图像识别，获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数；

根据所述孔参数，生成焊接数据包，以使焊接模块根据所述焊接数据包完成焊接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数，包括：

接收一键启动指令；

根据所述一键启动指令，获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述孔参数包括塞焊孔圆心，所述根据所述一键启动指令，获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数，包括：

根据所述一键启动指令，识别所述图像信息中所有所述塞焊孔的圆周；

根据每个所述圆周计算得到对应的所述塞焊孔圆心。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

接收单个塞焊孔识别圆心指令；

根据所述单个塞焊孔识别圆心指令，获取用户指定的塞焊孔的圆周；

根据所述指定的塞焊孔的圆周计算得到对应的所述塞焊孔圆心。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述孔参数还包括焊接路径，所述根据所述一键启动指令，获取图像信息中所有塞焊孔的孔参数，还包括：

根据所有所述塞焊孔圆心规划所述焊接路径。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

接收三维激光扫描指令，以获取所述待焊工件的位置信息；

根据所述位置信息，辅助纠偏所述焊接模块的所述焊接路径。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述孔参数，生成焊接数据包，以使所述焊接模块根据所述焊接数据包完成焊接，包括：

根据所述孔参数，选取焊接工艺；

根据所述孔参数和对应的所述焊接工艺，生成所述焊接数据包，以使所述焊接模块根据所述焊接数据包完成焊接。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

接收用户输入的待焊工件参数；

对应的，所述根据所述孔参数和对应的所述焊接工艺，生成所述焊接数据包，包括：将所述待焊工件参数、所述孔参数和对应的所述焊接工艺封装生成所述焊接数据包，以使所述焊接模块根据所述焊接数据包完成焊接。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个存储器；

至少一个处理器；

至少一个程序；

所述程序被存储在所述存储器中，所述处理器执行至少一个所述程序以实现如权利要求1至8任一项所述的用于埋件的自动焊接方法。

10.一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存储有计算机可执行信号，所述计算机可执行信号用于执行如权利要求1至8任一项所述的用于埋件的自动焊接方法。

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