CN114571165A - 一种焊接轨迹规划方法、装置、焊接系统及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种焊接轨迹规划方法、装置、焊接系统及电子设备,涉及数据处理技术领域,其技术方案要点是:包括:获取焊接工件的三维模型;识别所述焊接工件的三维模型中的多个焊接对象;遍历计算得到各个所述焊接对象的各个面在其余所述焊接对象上的投影线,将所述投影线作为焊缝;根据所述焊缝计算生成焊接轨迹。本申请提供的一种焊接轨迹规划方法、装置、焊接系统及电子设备具有准确高效生成焊缝轨迹的优点。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域,具体而言,涉及一种焊接轨迹规划方法、装置、焊接系统及电子设备。
背景技术
电力建设是国家经济运行的基础,而作为电力建设基础设施的输电线路铁塔,铁塔的加工效率以及加工质量,对电力建设有重要的影响。
随着电网建设规模的不断扩展和输送电量的不断增加,铁塔塔脚加工批量增长并且要求工期缩短,企业原有焊工队伍已不能满足现有生产需求。
此外,焊工资源日趋紧张,对塔脚焊接向自动、智能化的焊接机器人发展提出了紧迫要求。
近年来,国内先进铁塔制造企业尝试使用编程示教焊接机器人及拖曳示教塔脚焊接专机,一定程度上提高了塔脚加工、焊接质量和自动化程度。但面对非标准化的塔脚结构,示教编程时间长,严重影响生产效率; 拖曳示教塔脚焊接专机一次拖曳示教一条焊缝,而塔脚共有 12 条焊缝,生产效率也不高。业界最新的铁塔塔脚焊接机器人可以利用内置三维模型,通过手工输入关键参数,配合激光视觉寻位,可以实现免示教编程,但是仍然需要手工每次花费3~5分钟进行参数录入,其效率仍然不够高。并且,目前现有利用三维模型进行焊接轨迹规划的方案中,都是以三维模型中的相交线作为焊缝,然而,在塔脚工件中,构成塔脚工件的各个零部件之间有些是相交的,也有一些是存在间隔的,因此,通过三维模型的相交线则无法准确识别出塔脚工件的所有焊缝。
针对上述问题,需要进行改进。
发明内容
本申请的目的在于提供一种焊接轨迹规划方法、装置、焊接系统及电子设备,具有准确高效生成焊缝轨迹的优点。
第一方面,本申请提供了一种焊接轨迹规划方法,技术方案如下:
包括:
获取焊接工件的三维模型;
识别所述焊接工件的三维模型中的多个焊接对象;
遍历计算得到各个所述焊接对象的各个面在其余所述焊接对象上的投影线,将所述投影线作为焊缝;
根据所述焊缝计算生成焊接轨迹。
通过识别焊接工件的三维模型中的多个焊接对象,遍历计算得到各个焊接对象的各个面在其余焊接对象上的投影线,将投影线作为焊缝,与现有技术相比,并不是利用三维模型中的相交线进行焊缝的识别,而是将投影线作为焊缝,可以避免多个焊接对象之间存在间隔导致的无法准确识别焊缝的问题,因此,本申请具有准确高效生成焊缝轨迹的有益效果。
进一步地,在本申请中,所述遍历计算得到各个所述焊接对象的各个面在其余所述焊接对象上的投影线,将所述投影线作为焊缝的步骤包括:
识别多个所述焊接对象的第一焊接面和第二焊接面;
计算每个所述焊接对象的第二焊接面与其它所述焊接对象的第一焊接面的距离;
将距离小于预设值所对应的第二焊接面投影至其对应所述焊接对象的第一焊接面上得到所述投影线,将所述投影线作为焊缝。
进一步地,在本申请中,所述根据所述焊缝计算生成焊接轨迹的步骤包括:
计算焊枪与所述焊缝每个位置之间的相对位姿;
计算所述焊缝的绝对位姿;
由所述焊枪与所述焊缝每个位置之间的相对位姿以及所述焊缝的绝对位姿构成所述焊接轨迹。
进一步地,在本申请中,所述计算焊枪与所述焊缝每个位置之间的相对位姿的步骤包括:
根据所述焊缝所对应的两个焊接面计算所述焊枪的姿态法向量;
根据所述焊枪的姿态法向量计算所述焊枪与所述焊缝每个位置之间的相对位姿。
进一步地,在本申请中,所述计算所述焊缝的绝对位姿的步骤包括:
获取所述焊接工件的焊接工艺,所述焊接工艺包括平焊以及立焊;
根据所述焊枪与所述焊缝每个位置之间的相对位姿以及所述焊接工艺计算出多个所述焊缝的位姿;
从多个所述焊缝的位姿中选出所述绝对位姿。
进一步地,在本申请中,还包括:
计算所述焊枪在所述焊缝的每个位置处是否会发生碰撞;
在会发生碰撞时,调整所述焊枪与所述焊缝在碰撞位置处的相对位姿。
进一步地,在本申请中,所述在会发生碰撞时,调整所述焊枪与所述焊缝在碰撞位置处的相对位姿的步骤包括:
判断在所述焊缝中发生碰撞的位置;
根据在所述焊缝中发生碰撞的位置,使所述焊枪在碰撞的位置发生倾斜,
或,以发生碰撞的位置为分界点将所述焊缝分成两段,并重新判断在所述焊缝中发生碰撞的位置,根据重新判断的在所述焊缝中发生碰撞的位置,使所述焊枪在重新判断的碰撞的位置发生倾斜。
第二方面,本申请还提供一种焊接轨迹规划装置,包括:
获取模块,用于获取焊接工件的三维模型;
识别模块,用于识别所述焊接工件的三维模型中的多个焊接对象;
第一计算模块,用于遍历计算得到各个所述焊接对象的各个面在其余所述焊接对象上的投影线,将所述投影线作为焊缝;
第二计算模块,用于根据所述焊缝计算生成焊接轨迹。
第三方面,本申请还提供一种焊接系统,包括:
变位机,所述变位机上放置有焊接工件,所述变位机具有绕Y轴的旋转自由度以及绕Z轴的旋转自由度,用于带动所述焊接工件运动;
焊接机器人,所述焊接机器人上设置有焊枪用于对所述焊接工件进行焊接;
工控机,所述工控机用于获取焊接工件的三维模型;识别所述焊接工件的三维模型中的多个焊接对象;遍历计算得到各个所述焊接对象的各个面在其余所述焊接对象上的投影线,将所述投影线作为焊缝;根据所述焊缝计算生成焊接轨迹;根据所述焊接轨迹控制所述变位机以及所述焊接机器人执行动作。
第四方面,本申请还提供一种电子设备,包括处理器以及存储器,所述存储器存储有计算机可读取指令,当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时,运行如上所述方法中的步骤。
由上可知,本申请提供的一种焊接轨迹规划方法、装置、焊接系统及电子设备,通过识别焊接工件的三维模型中的多个焊接对象,遍历计算得到各个焊接对象的各个面在其余焊接对象上的投影线,将投影线作为焊缝,与现有技术相比,并不是利用三维模型中的相交线进行焊缝的识别,而是将投影线作为焊缝,可以避免多个焊接对象之间存在间隔导致的无法准确识别焊缝的问题,因此,本申请具有准确高效生成焊缝轨迹的有益效果。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本申请提供的一种焊接轨迹规划方法流程图。
图2为本申请提供的一种焊接轨迹规划装置结构示意图。
图3为本申请提供的一种电子设备示意图。
图4为识别焊接工件的三维模型中的多个焊接对象示意图。
图5为本申请提供的焊接工件的示意图。
图6为焊枪的姿态法向量示意图。
图7为确定焊枪的相对位姿示意图。
图8为在平焊工艺下的焊接示意图。
图9为本申请提供的一种焊接系统示意图。
图10为本申请提供的焊接工件的局部结构示意图。
图中:210、获取模块;220、识别模块;230、第一计算模块;240、第二计算模块;310、处理器;320、存储器;400、工控机;500、焊接机器人;600、变位机。
具体实施方式
下面将结合本申请中附图,对本申请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实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参照图1,一种焊接轨迹规划方法,可以用于规划塔脚工件的焊接轨迹,技术方案具体包括:
S110、获取焊接工件的三维模型;
S120、识别焊接工件的三维模型中的多个焊接对象;
S130、遍历计算得到各个焊接对象的各个面在其余焊接对象上的投影线,将投影线作为焊缝;
S140、根据焊缝计算生成焊接轨迹。
其中,焊接工件的三维模型可以是塔脚工件的三维模型,多个焊接对象指的是构成塔脚工件的多块拼接板。
通过识别焊接工件的三维模型中的多个焊接对象,遍历计算得到各个焊接对象的各个面在其余焊接对象上的投影线,将投影线作为焊缝,与现有的利用三维模型识别焊缝的技术相比,本申请的方案不是利用三维模型中的相交线进行焊缝的识别,而是利用将投影线作为焊缝,可以避免多个焊接对象之间存在间隔导致的无法准确识别焊缝的问题,除此之外,现有最常规的焊接手段是利用示教的方式生成焊接轨迹,与现有示教的方案相比,本申请的方案利用读取三维模型的方式可以快速识别焊缝,进一步生成焊接轨迹,整个过程只需要10秒以内,而传统的示教方式需要3至5分钟,因此,本申请具有准确高效生成焊缝轨迹的有益效果。
进一步地,在其中一些实施例中,遍历计算得到各个焊接对象的各个面在其余焊接对象上的投影线,将投影线作为焊缝的步骤包括:
识别多个焊接对象的第一焊接面和第二焊接面;
计算每个焊接对象的第二焊接面与其它焊接对象的第一焊接面的距离;
将距离小于预设值所对应的第二焊接面投影至其对应焊接对象的第一焊接面上得到投影线,将投影线作为焊缝。
其中,在计算第二焊接面与第一焊接面的距离的时候,该距离是对于平行的两个面而言,非平行的两个面不存在面与面的距离,相互焊接的两个面为平行的面。
其中,焊接对象均为板状结构,第一焊接面指的是板状结构中面积最大的两个平面,第二焊接面指的是板状结构中,围绕面积最大的两个平面的各个侧面,第一焊接面与第二焊接面的识别可以通过面积的大小对比或面积的比例进行区分识别。
通过上述技术方案,在焊接过程中,会将一个焊接对象的第二焊接面焊接在另外一个焊接对象的第一焊接面上,然而,一个焊接对象具有多个第二焊接面,并不是所有的第二焊接面都会焊接在第一焊接面上,因此,需要计算第二焊接面距离第一焊接面的距离,当距离小于预设值的时候,将距离小于预设值的第二焊接面投影在对应的第一焊接面上,将投影线作为焊缝。其中,这里之所以通过预设值进行判定正是为了避免因为焊接对象之间存在间隔而无法准确识别焊缝的情况。
并且,在一些情况下,焊接对象在第一焊接面上存在缺口,参照图5,图5中的第一焊接面上具有缺口S,由缺口S而产生的第二焊接面并不需要进行焊接,此时,便可以通过预设值将其筛选排除,因为由缺口S而产生的第二焊接面并没有与对应的第一焊接面平行,因此两个平面并不存在距离。
具体的,可以参照图4,以塔脚工件为例,先把塔脚三维模型中的每一块板分割出来,塔脚由四块板拼接而成,分别定义成焊接对象A、焊接对象B、焊接对象C、焊接对象D,然后分别识别四个焊接对象的第一焊接面以及第二焊接面。
其中,焊接对象A的第一焊接面为AP1和AP2、焊接对象B的第一焊接面为BP1和BP2、焊接对象C的第一焊接面为CP1和CP2、焊接对象D的第一焊接面为DP1和DP2。
然后,遍历计算各个焊接对象相互之间的第二焊接面到第一焊接面的距离,如果距离小于预设值,则将该第二焊接面投影到对应的第一焊接面上得到投影线,将投影线作为焊缝,例如,在图4中,将焊接对象C的第二焊接面投影在焊接对象B的第一焊接面上得到投影线C1,将焊接对象B的第二焊接面投影在焊接对象A的第一焊接面上得到投影线B1,将投影线C1以及投影线B1作为焊缝,其中,预设值可以设置成板厚的数值,因为拼接形成的塔脚工件中的各个焊接对象之间有可能存在间隙,也有可能没有间隙,因此设置了判断条件,在距离小于预设值的情况下,将该第二焊接面投影到对应的第一焊接面上的投影线作为焊缝。
更进一步地,对投影线的长度进行判断,将投影线的长度小于设定值的去除,不作为焊缝,因为将第二焊接面投影至第一焊接面上的时候,其短边并不需要进行焊接,因此需要将短边去除,防止多焊,具体的,设定值可以设为1.5倍的板厚数值。
具体的,可以参照图10,在图10中,短边G并不需要进行焊接,因此,可以通过设置设定值为1.5倍的板厚数值,从而可以将短边G的投影线G1去除,不将投影线G1作为焊缝,从而防止多焊。
在识别出每条焊缝以后,按照预设顺序对焊缝进行排序,塔脚工件的焊缝一般具有12条焊缝,经过排序以后形成了焊接路径。
进一步地,在其中一些实施例中,根据焊缝计算生成焊接轨迹的步骤包括:
计算焊枪与焊缝每个位置之间的相对位姿;
计算焊缝的绝对位姿;
由焊枪与焊缝每个位置之间的相对位姿以及焊缝的绝对位姿构成焊接轨迹。
在传统的方案中,焊接工件通常保持固定不动,然后焊枪随着焊缝的走向进行焊接,焊枪的移动路径即为焊接轨迹。然而,在塔脚的焊接过程中却并非如此,通常来说,塔脚工件在焊接过程中需要使用平焊的焊接工艺,即焊枪要保持竖直的状态,而焊缝则需要维持水平状态与焊枪垂直,这样在焊接的时候就不会因为倾斜的重力而影响融化的铁水成型。因此,在塔脚工件的焊接过程中需要带动塔脚工件进行动作,以保持焊缝处于水平状态。所以,焊接轨迹由焊缝的绝对位姿以及焊枪与焊缝每个位置之间的相对位姿构成。
其中焊缝的绝对位姿是指在焊接过程中,焊缝与焊枪的接触点的坐标。
进一步地,参照图6以及图7,在其中一些实施例中,计算焊枪与焊缝每个位置之间的相对位姿的步骤包括:
根据焊缝所对应的两个焊接面计算焊枪的姿态法向量;
根据焊枪的姿态法向量计算焊枪与焊缝每个位置之间的相对位姿。
其中,焊枪的姿态法向量用位置值以及单位向量来表示,即,(x,y,z,i,j,k),其中,x,y,z表示的是三维坐标,即位置值,i,j,k表示的是单位向量。
具体的,可以将焊缝所对应的两个焊接面的角平分线作为焊枪的姿态法向量,如图6所示,其中焊枪的姿态法向量E为焊缝所对应的两个焊接面的角平分线,然后,将焊枪的姿态法向量转换为焊枪与焊缝的相对位姿,相对位姿用位置值加姿态来表示,即,(x,y,z,rz,ry,rx),rz,ry,rx表示的是姿态。然而,同一个姿态法向量对应的相对位姿有无数种情况,因为焊枪可以转动至不同角度,因此,需要对相对位姿进行限定,以得到唯一确定的相对位姿。
具体的,如图7,可以以控制焊枪的焊接机器人的坐标系为基准,使焊枪的相对位姿中的x轴方向X1与焊接机器人的坐标系中的x轴方向X2同向,也可以使用其它坐标轴进行限定,这样就可以得到焊缝每个位置处都对应有唯一的一个焊枪的相对位姿。
值得注意的是,上述中焊缝每个位置处指的是在焊缝中的每个点。
此外,在一些焊接对象中,其第二焊接平面又可能存在坡口,当出现坡口的时候,可以将坡口斜面和对应的焊接面的角平分线作为焊枪的姿态法向量。
另外,在一些实施例中,控制焊枪的焊接机器人的坐标系与焊枪的姿态法向量的方向是相反的,因此,在计算焊枪的相对位姿时候,需要将焊枪的姿态法向量取反。
进一步地,在其中一些实施例中,计算焊缝的绝对位姿的步骤包括:
获取焊接工件的焊接工艺,焊接工艺包括平焊以及立焊;
根据焊枪与焊缝每个位置之间的相对位姿以及焊接工艺计算出多个焊缝的位姿;
从多个焊缝的位姿中选出绝对位姿。
在计算焊缝的绝对位姿的时候,由于采用的焊接工艺的不同,焊缝需要维持在不同的状态,其中,在塔脚工件的焊接中,需要使用平焊的焊接工艺,即,焊枪需要保持竖直状态,焊缝需要保持水平状态与焊枪垂直,而由于塔脚工件存在方向交错的焊缝,因此需要对塔脚工件进行转动,使焊枪在焊接过程中,焊缝处于水平状态,此时,则需要计算焊缝的绝对位姿。
其中,焊缝的绝对位姿包括绝对位置以及在绝对位置处的姿态。
作为本申请的核心之一,在识别焊缝之后,为了提高焊接效率以及提高焊接质量,本申请通过调整改变焊缝的绝对位姿来适应焊枪的位姿,从而构成焊接轨迹,而焊枪在焊接的时候,计算与焊枪对应的焊缝的绝对位姿成为关键。
具体的,参照图8,由于使用平焊的焊接工艺,因此焊枪F与焊缝会保持垂直状态,即焊缝的位姿可以表示为(X,Y,Z,RZ,0,0),在焊接的过程中需要对焊接工件的焊缝进行位姿调整。
以塔脚工件为例,塔脚工件具有许多方向交错的焊缝,因此需要对塔脚工件在Y轴上转动以及在Z轴上转动,使得与焊枪正在焊接接触的焊缝保持水平状态,由此可以列出以下公式:
其中,表示塔脚工件绕Y轴转动的角度,表示塔脚工件绕Z轴转动的角度,因为是基于坐标系旋转,因此可以用旋转矩阵表示,等式左边的第一个矩阵表示的是绕Y轴的旋转矩阵,等式左边的第二矩阵表示的是绕Z轴的旋转矩阵,等式左边的第三个矩阵表示的是焊缝的任意位姿,等式右边的矩阵表示的是焊缝垂直于焊枪,即(X,Y,Z,RZ,0,0)的形式,因此可以设为等式右边只有一个绕Z轴的旋转矩阵和位置值。
其中,由于等式左边第三个矩阵表示的是焊缝的任意位姿的矩阵,而焊缝的位姿可以是任意值,因此使用、、、、、、、、九个数进行表示,即,只要知道了该焊缝的任意一个位姿,就可以计算上述矩阵,而在通过三维模型识别焊缝的时候,就可以获取得到焊缝的位姿。
等式右边的矩阵表示的是焊缝垂直于焊枪,因为在立焊工艺中,焊枪呈竖直状态,因此,焊缝的法向量也是竖直,即,在该矩阵中,、、、表示的是焊缝的法向量为竖直状态下的姿势,此时,焊缝的位置是未知的,即,其X、Y、Z坐标处于未知,共有七个值未知。
具体的,将等式左边的公式进行化简可以得到以下公式:
利用上述等式(2)求出的值,然后带入任意公式中求出的值,然而,这样计算的结果会存在多组解,因此需要将多组解带入上述等式右边的矩阵中,求出焊缝的位置值,即(X,Y,Z),表示的是符合要求的焊缝的位置值,然后,选取与控制焊枪的焊接机器人最近的解作为焊缝的绝对位置,在一些具体实施方式中,选取X值为负数的解作为最优解,因为X值为负,则表示离控制焊枪的焊接机器人最近,这样可以保证控制焊枪的焊接机器人在工作范围内对塔脚工件进行焊接,因此,就可以得到在焊接过程中,焊枪在焊接焊缝中的每个位置时的绝对位姿,与之对应的就是带动塔脚工件绕Y轴方向的转动角度以及绕Z轴方向的转动角度。
进一步地,在其中一些实施例中,还包括:
计算焊枪在焊缝的每个位置处是否会发生碰撞;
在会发生碰撞时,调整焊枪与焊缝在碰撞位置处的相对位姿。
具体的,可以将焊缝离散成多个点,可以以10mm为间隔,每隔10mm取一个点,然后再计算在各个点的位置处是否会发生碰撞。
如果会发生碰撞,则判断在焊缝中发生碰撞的位置;
根据在焊缝中发生碰撞的位置,使焊枪在碰撞的位置发生倾斜,
或,以发生碰撞的位置为分界点将焊缝分成两段,并重新判断在焊缝中发生碰撞的位置,根据重新判断的在焊缝中发生碰撞的位置,使焊枪在重新判断的碰撞的位置发生倾斜。
通常,使焊枪发生倾斜的角度一般为30°,最大不超过45°。
第二方面,参照图2,本申请还提供一种焊接轨迹规划装置,包括:
获取模块210,用于获取焊接工件的三维模型;
识别模块220,用于识别焊接工件的三维模型中的多个焊接对象;
第一计算模块230,用于遍历计算得到各个焊接对象的各个面在其余焊接对象上的投影线,将投影线作为焊缝;
第二计算模块240,用于根据焊缝计算生成焊接轨迹。
通过识别焊接工件的三维模型中的多个焊接对象,遍历计算得到各个焊接对象的各个面在其余焊接对象上的投影线,将投影线作为焊缝,与现有的利用三维模型识别焊缝的技术相比,本申请的方案不是利用三维模型中的相交线进行焊缝的识别,而是利用将投影线作为焊缝,可以避免多个焊接对象之间存在间隔导致的无法准确识别焊缝的问题,除此之外,现有最常规的焊接手段是利用示教的方式生成焊接轨迹,与现有示教的方案相比,本申请的方案利用读取三维模型的方式可以快速识别焊缝,进一步生成焊接轨迹,整个过程只需要10秒以内,而传统的示教方式需要3至5分钟,因此,本申请具有准确高效生成焊缝轨迹的有益效果。
进一步地,在一些优选的实施例中,使用本申请提供的一种焊接轨迹规划装置可以执行上述方法的任意一项步骤。
第三方面,参照图9,本申请还提供一种焊接系统,用于规划塔脚工件的焊接轨迹,包括:
变位机600,变位机600上放置有焊接工件,变位机600具有绕Y轴的旋转自由度以及绕Z轴的旋转自由度,用于带动焊接工件运动;
焊接机器人500,焊接机器人500上设置有焊枪用于对焊接工件进行焊接;
工控机400,工控机400用于获取焊接工件的三维模型;识别焊接工件的三维模型中的多个焊接对象;遍历计算得到各个焊接对象的各个面在其余焊接对象上的投影线,将投影线作为焊缝;根据焊缝计算生成焊接轨迹;根据焊接轨迹控制变位机以及焊接机器人执行动作。
其中,焊接工件为塔脚工件,由于塔脚工件在焊接过程中,需要使用平焊的焊接工艺,而塔脚工件本身存在交错的焊缝,因此在焊接的过程中需要不断地调整塔脚工件的位姿,因此,将塔脚工件放置在变位机上600,变位机600具有绕Y轴转动的自由度以及绕Z轴转动的自由度,可以带动塔脚工件进行转动,工控机400则获取塔脚工件的三维模型,根据各个焊接对象相互之间的各个面的距离计算得到塔脚工件的焊缝,然后根据焊缝计算得到焊枪与焊缝每个位置之间的相对位置,以及焊缝的绝对位姿,因此得到塔脚工件的焊接轨迹。
并且,工控机400在计算得到焊接轨迹以后,可以控制焊接机器人500以及变位机600进行动作,使焊接机器人500带动焊枪对变位机600上的塔脚工件进行焊接。
此外,在一些优选的实施例中,本申请提供的一种焊接系统可以执行上述方法中的任意一项步骤。
第四方面,参照图3,本申请还提供一种电子设备,包括处理器310以及存储器320,存储器320存储有计算机可读取指令,当计算机可读取指令由处理器310执行时,运行上述方法中的步骤。
通过上述技术方案,处理器310和存储器320通过通信总线和/或其他形式的连接机构(未标出)互连并相互通讯,存储器320存储有处理器310可执行的计算机程序,当电子设备运行时,处理器310执行该计算机程序,以执行时执行上述实施例的任一可选的实现方式中的方法,以实现以下功能:获取焊接工件的三维模型;识别焊接工件的三维模型中的多个焊接对象;遍历计算得到各个焊接对象的各个面在其余焊接对象上的投影线,将投影线作为焊缝;根据焊缝计算生成焊接轨迹。
第五方面,本申请还提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,运行上述方法中的步骤。
通过上述技术方案,计算机程序被处理器执行时,执行上述实施例的任一可选的实现方式中的方法,以实现以下功能:获取焊接工件的三维模型;识别焊接工件的三维模型中的多个焊接对象;遍历计算得到各个焊接对象的各个面在其余焊接对象上的投影线,将投影线作为焊缝;根据焊缝计算生成焊接轨迹。
其中,存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory, 简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, 简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory, 简称EPROM),可编程只读存储器(Programmable Red-Only Memory, 简称PROM),只读存储器(Read-OnlyMemory, 简称ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。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,又例如,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通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
另外,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。
再者,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,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。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,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 (10)
1.一种焊接轨迹规划方法,其特征在于,包括:
获取焊接工件的三维模型;
识别所述焊接工件的三维模型中的多个焊接对象;
遍历计算得到各个所述焊接对象的各个面在其余所述焊接对象上的投影线,将所述投影线作为焊缝;
根据所述焊缝计算生成焊接轨迹。
2.根据权利要求1所述的一种焊接轨迹规划方法,其特征在于,所述遍历计算得到各个所述焊接对象的各个面在其余所述焊接对象上的投影线,将所述投影线作为焊缝的步骤包括:
识别多个所述焊接对象的第一焊接面和第二焊接面;
计算每个所述焊接对象的第二焊接面与其它所述焊接对象的第一焊接面的距离;
将距离小于预设值所对应的第二焊接面投影至其对应所述焊接对象的第一焊接面上得到所述投影线,将所述投影线作为焊缝。
3.根据权利要求1所述的一种焊接轨迹规划方法,其特征在于,所述根据所述焊缝计算生成焊接轨迹的步骤包括:
计算焊枪与所述焊缝每个位置之间的相对位姿;
计算所述焊缝的绝对位姿;
由所述焊枪与所述焊缝每个位置之间的相对位姿以及所述焊缝的绝对位姿构成所述焊接轨迹。
4.根据权利要求3所述的一种焊接轨迹规划方法,其特征在于,所述计算焊枪与所述焊缝每个位置之间的相对位姿的步骤包括:
根据所述焊缝所对应的两个焊接面计算所述焊枪的姿态法向量;
根据所述焊枪的姿态法向量计算所述焊枪与所述焊缝每个位置之间的相对位姿。
5.根据权利要求3所述的一种焊接轨迹规划方法,其特征在于,所述计算所述焊缝的绝对位姿的步骤包括:
获取所述焊接工件的焊接工艺,所述焊接工艺包括平焊以及立焊;
根据所述焊枪与所述焊缝每个位置之间的相对位姿以及所述焊接工艺计算出多个所述焊缝的位姿;
从多个所述焊缝的位姿中选出所述绝对位姿。
6.根据权利要求3所述的一种焊接轨迹规划方法,其特征在于,还包括:
计算所述焊枪在所述焊缝的每个位置处是否会发生碰撞;
在会发生碰撞时,调整所述焊枪与所述焊缝在碰撞位置处的相对位姿。
7.根据权利要求6所述的一种焊接轨迹规划方法,其特征在于,所述在会发生碰撞时,调整所述焊枪与所述焊缝在碰撞位置处的相对位姿的步骤包括:
判断在所述焊缝中发生碰撞的位置;
根据在所述焊缝中发生碰撞的位置,使所述焊枪在碰撞的位置发生倾斜,
或,以发生碰撞的位置为分界点将所述焊缝分成两段,并重新判断在所述焊缝中发生碰撞的位置,根据重新判断的在所述焊缝中发生碰撞的位置,使所述焊枪在重新判断的碰撞的位置发生倾斜。
8.一种焊接轨迹规划装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取焊接工件的三维模型;
识别模块,用于识别所述焊接工件的三维模型中的多个焊接对象;
第一计算模块,用于遍历计算得到各个所述焊接对象的各个面在其余所述焊接对象上的投影线,将所述投影线作为焊缝;
第二计算模块,用于根据所述焊缝计算生成焊接轨迹。
9.一种焊接系统,其特征在于,包括:
变位机,所述变位机上放置有焊接工件,所述变位机具有绕Y轴的旋转自由度以及绕Z轴的旋转自由度,用于带动所述焊接工件运动;
焊接机器人,所述焊接机器人上设置有焊枪用于对所述焊接工件进行焊接;
工控机,所述工控机用于获取焊接工件的三维模型;识别所述焊接工件的三维模型中的多个焊接对象;遍历计算得到各个所述焊接对象的各个面在其余所述焊接对象上的投影线,将所述投影线作为焊缝;根据所述焊缝计算生成焊接轨迹;根据所述焊接轨迹控制所述变位机以及所述焊接机器人执行动作。
10.一种电子设备,其特征在于,包括处理器以及存储器,所述存储器存储有计算机可读取指令,当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时,运行如权利要求1-7任一项所述方法中的步骤。
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