CN115121911B - 一种基于机器视觉的机器人控制管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，本发明通过对各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数进行获取与分析，根据分析结果进行对应待焊接部件位置的校准，并对各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接运行参数进行监测，分析各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态，并进行对应的调节，从而保证待焊接部件的焊接质量符合焊接工艺规范，进一步保证后期工业焊接机器人的焊接精度和焊接质量，同时监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数和焊接区域内部缺陷参数，分析各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数，并进行对应的处理，进而提高焊接质量检验效率和焊接质量检验准确率。
Description
技术领域
本发明涉及机器人控制管理领域，涉及到一种基于机器视觉的机器人控制管理系统。
背景技术
随着机器人技术的日益成熟，焊接机器人在工业制造业的应用越来越广泛，特别是在管道制造及其加工生产企业，已普遍采用工业焊接机器人对管道进行焊接作业。应用机器人焊接后，大大提高管道法兰的焊接速率，并降低工人劳动强度，改善了工人劳动环境。
虽然采用工业焊接机器人能够提高焊接速率，但是焊接过程中时常会出现焊接错误问题，主要包括以下问题：
1、存在待焊接部件在焊接前出现装配不到位的问题，导致后期工业焊接机器人在焊接过程中出现焊接偏差，从而使得实际焊接部件与工艺焊接需求存在差异，进而影响后期工业焊接机器人的焊接精度和焊接质量；
2、无法在工业焊接机器人焊接过程中对焊接运行参数进行实时监测，存在工业焊接机器人在焊接过程中出现焊接运行参数误差时无法及时处理的问题，导致待焊接部件的焊接质量不符合焊接工艺规范，进而造成焊接部件及焊接材料的浪费；
3、现有技术难以对工业焊接机器人焊接后的部件焊接质量进行实时监测，只能在焊接完成后通过质检人员检验焊接部件的焊接质量是否合格，这样不仅降低焊接质量检验效率，而且浪费了质检人员的时间成本，在极大程度上降低焊接部件的焊接质量检验准确率，进而无法保证焊接部件对应焊接质量检验结果的可靠性。
发明内容
鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种基于机器视觉的机器人控制管理系统。
本发明提供一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，包括焊前位置控制管理子系统、焊接执行端控制管理子系统、焊接质量分析管理子系统、焊接数据存储库和焊接机器人控制管理中心；
所述焊前位置控制管理子系统包括待焊接部件位置获取模块和待焊接部件位置校准模块，其中：
所述待焊接部件位置获取模块用于获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数；
所述待焊接部件位置校准模块用于对各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数进行分析，并根据分析结果对各目标工业焊接机器人对应的待焊接部件位置进行校准；
所述焊接执行端控制管理子系统包括焊接运行参数监测模块和焊接执行端调节模块，其中：
所述焊接运行参数监测模块用于对各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数进行监测；
所述焊接执行端调节模块用于根据各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数，分析各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态，并进行对应的调节；
所述焊接质量分析管理子系统包括焊接区域外部缺陷参数监测模块、焊接区域内部缺陷参数监测模块和焊接质量分析模块，其中：
所述焊接区域外部缺陷参数监测模块用于监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数；
所述焊接区域内部缺陷参数监测模块用于监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域内部缺陷参数；
所述焊接质量分析模块用于根据各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数和焊接区域内部缺陷参数，分析各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数；
所述焊接数据存储库用于存储标准工业焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围，并存储标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值；
所述焊接机器人控制管理中心用于将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数与焊接数据存储库中存储的标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值进行对比，并根据对比结果进行对应的处理。
本发明一优选实施例，所述待焊接部件位置获取模块中各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数获取方式为：
对各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件进行三维扫描，构建各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型，获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件圆心位置和法兰部件圆心位置，并获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件焊接端裸露长度和法兰部件焊接面垂直度。
本发明一优选实施例，所述待焊接部件位置调节模块中对应的具体调节步骤包括：
将各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件圆心位置与其法兰部件圆心位置进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件圆心位置与其法兰部件圆心位置存在偏差，则对该目标工业焊接机器人焊接前的管道部件圆心位置进行校准；
将各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件焊接端裸露长度与预设的管道部件焊接端设定裸露长度进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件焊接端裸露长度大于或小于预设的管道部件焊接端设定裸露长度，则对该目标工业焊接机器人焊接前的管道部件焊接端位置进行校准；
将各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中法兰部件焊接面垂直度与预设的法兰部件焊接面设定垂直度进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中法兰部件焊接面垂直度大于或小于预设的法兰部件焊接面设定垂直度，则对该目标工业焊接机器人焊接前的法兰部件焊接面垂直度进行校准。
本发明一优选实施例，所述焊接运行参数监测模块中焊接运行参数包括焊接执行端与焊接面的间距、焊接执行端焊接运行速度和焊接执行端焊料流速。
本发明一优选实施例，所述焊接执行端调节模块中分析各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态，并进行对应的调节，具体包括：
提取焊接数据存储库中存储的标准工业焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围，其中设定焊接运行参数范围包括焊接执行端与焊接面的设定间距范围、焊接执行端设定焊接运行速度范围和焊接执行端设定焊料流速范围，将各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数与标准焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围进行比对，若某目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数均处于标准焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围之内，表明该目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态为正常焊接状态；反之，表明该目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态为异常焊接状态，则停止该目标工业焊接机器人对应焊接执行端的工作，并重新对该目标工业焊接机器人对应焊接执行端的焊接运行参数进行调节。
本发明一优选实施例，所述焊接区域外部缺陷参数监测模块中监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数，具体包括：
通过高清摄像头对各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面进行图像采集，得到各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面图像，并根据各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面图像，获取各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数，其中焊接区域外观缺陷参数包括焊接区域表面毛刺数量、焊接区域表面烧伤面积、焊接区域表面裂纹面积和焊接区域表面粘损面积，将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面毛刺数量、焊接区域表面烧伤面积、焊接区域表面裂纹面积和焊接区域表面粘损面积分别标记为wi 1、wi 2、wi 3、wi 4，i＝1,2,...,n，i表示为第i个目标工业焊接机器人的编号。
本发明一优选实施例，所述焊接区域内部缺陷参数监测模块中监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域内部缺陷参数，具体包括：
通过x射线检测仪对各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域进行扫描，得到各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域灰度图像，并根据各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域灰度图像，获取各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域内部缺陷参数，其中焊接区域内部缺陷参数包括焊接区域焊透率、焊接区域夹渣体积和焊接区域气孔面积，将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域焊透率、焊接区域夹渣体积和焊接区域气孔面积分别标记为pi 1、pi 2、pi 3。
本发明一优选实施例，所述焊接质量分析模块中分析各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数，具体分析方式为：
将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面毛刺数量、焊接区域表面烧伤面积、焊接区域表面裂纹面积和焊接区域表面粘损面积代入外部焊接质量比例系数分析公式中，得到各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部焊接质量比例系数ξi；
将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域焊透率、焊接区域夹渣体积和焊接区域气孔面积代入内部焊接质量比例系数分析公式中，得到各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域内部焊接质量比例系数ψi；
分析各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数Φ′i＝ln(μ1*ξi+μ2*ψi+1)，其中Φ′i表示为第i个目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数，μ1和μ2分别表示为焊接区域外部焊接质量影响因子和焊接区域内部焊接质量影响因子。
本发明一优选实施例，所述焊接机器人控制管理中心对应的详细具体步骤为：
提取焊接数据存储库中存储的标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值，将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数与标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数小于标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值，表明该目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量不合格，则将该目标工业焊接机器人的编号发送至焊接机器人控制管理中心的显示终端进行显示。
相较于现有技术，本发明有益效果如下：
本发明提供的一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，通过获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数，对各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数进行分析，并根据分析结果对各目标工业焊接机器人对应的待焊接部件位置进行校准，从而避免待焊接部件在焊接前出现装配不到位的问题，有效降低后期工业焊接机器人在焊接过程中出现焊接偏差的可能性，进一步使得实际焊接部件满足工艺焊接需求，进而保证后期工业焊接机器人的焊接精度和焊接质量。
本发明通过对各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数进行监测，分析各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态，并进行对应的调节，从而确保工业焊接机器人在焊接过程中出现焊接运行参数误差时能够及时进行处理，进一步保证待焊接部件的焊接质量符合焊接工艺规范，在极大程度上能够降低焊接部件及焊接材料的浪费。
本发明通过监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数和焊接区域内部缺陷参数，分析各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数，并根据对比结果进行对应的处理，从而实现对工业焊接机器人焊接后的部件焊接质量进行实时监测，进而提高焊接质量检验效率，节约质检人员的时间成本，进一步提高焊接部件的焊接质量检验准确率，同时能够保证焊接部件对应焊接质量检验结果的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的系统组成示意图；
图2为焊前位置控制管理子系统的模块连接图；
图3为焊接执行端控制管理子系统的模块连接图；
图4为焊接质量分析管理子系统的模块连接图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明的提供一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，包括焊前位置控制管理子系统、焊接执行端控制管理子系统、焊接质量分析管理子系统、焊接数据存储库和焊接机器人控制管理中心，所述焊前位置控制管理子系统与焊接执行端控制管理子系统连接，所述焊接执行端管理子系统分别与焊接质量分析管理子系统和焊接数据存储库连接，所述焊接机器人控制管理中心分别与焊接质量分析管理子系统和焊接数据存储库连接。
请参阅图2所示，所述焊前位置控制管理子系统包括待焊接部件位置获取模块和待焊接部件位置校准模块，所述待焊接部件位置获取模块与待焊接部件位置校准模块连接，其中：
所述待焊接部件位置获取模块用于获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数。
在上述实施例的基础上，所述待焊接部件位置获取模块中各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数获取方式为：
对各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件进行三维扫描，构建各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型，获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件圆心位置和法兰部件圆心位置，并获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件焊接端裸露长度和法兰部件焊接面垂直度。
所述待焊接部件位置校准模块用于对各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数进行分析，并根据分析结果对各目标工业焊接机器人对应的待焊接部件位置进行校准。
在上述实施例的基础上，所述待焊接部件位置校准模块中对应的具体调节步骤包括：
将各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件圆心位置与其法兰部件圆心位置进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件圆心位置与其法兰部件圆心位置存在偏差，则对该目标工业焊接机器人焊接前的管道部件圆心位置进行校准；
将各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件焊接端裸露长度与预设的管道部件焊接端设定裸露长度进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件焊接端裸露长度大于或小于预设的管道部件焊接端设定裸露长度，则对该目标工业焊接机器人焊接前的管道部件焊接端位置进行校准；
将各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中法兰部件焊接面垂直度与预设的法兰部件焊接面设定垂直度进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中法兰部件焊接面垂直度大于或小于预设的法兰部件焊接面设定垂直度，则对该目标工业焊接机器人焊接前的法兰部件焊接面垂直度进行校准。
需要说明的是，本发明通过获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数，对各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数进行分析，并根据分析结果对各目标工业焊接机器人对应的待焊接部件位置进行校准，从而避免待焊接部件在焊接前出现装配不到位的问题，有效降低后期工业焊接机器人在焊接过程中出现焊接偏差的可能性，进一步使得实际焊接部件满足工艺焊接需求，进而保证后期工业焊接机器人的焊接精度和焊接质量。
请参阅图3所示，所述焊接执行端控制管理子系统包括焊接运行参数监测模块和焊接执行端调节模块，所述焊接运行参数监测模块与焊接执行端调节模块连接，其中：
所述焊接运行参数监测模块用于对各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数进行监测。
在上述实施例的基础上，所述焊接运行参数监测模块中焊接运行参数包括焊接执行端与焊接面的间距、焊接执行端焊接运行速度和焊接执行端焊料流速。
进一步地，上述中通过若干激光测距仪分别对各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接执行端与焊接面的间距进行监测，得到各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接执行端与焊接面的间距，其中若干激光测距仪分别安装在各目标工业焊接机器人对应的焊接执行端上，且若干激光测距仪与各目标工业焊接机器人一一对应；
通过若干速度传感器分别对各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接执行端周向运动的速度进行监测，得到各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接执行端周向运动的速度，并记为各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接执行端焊接运行速度，其中若干速度传感器分别安装在各目标工业焊接机器人对应的焊接执行端上；
通过若干流速传感器分别对各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接执行端焊料流速进行监测，得到各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接执行端焊料流速，其中若干流速传感器分别安装在各目标工业焊接机器人对应焊接执行端的焊料出口处。
所述焊接执行端调节模块用于根据各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数，分析各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态，并进行对应的调节。
在上述实施例的基础上，所述焊接执行端调节模块中分析各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态，并进行对应的调节，具体包括：
提取焊接数据存储库中存储的标准工业焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围，其中设定焊接运行参数范围包括焊接执行端与焊接面的设定间距范围、焊接执行端设定焊接运行速度范围和焊接执行端设定焊料流速范围，将各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数与标准焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围进行比对，若某目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数均处于标准焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围之内，表明该目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态为正常焊接状态；反之，表明该目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态为异常焊接状态，则停止该目标工业焊接机器人对应焊接执行端的工作，并重新对该目标工业焊接机器人对应焊接执行端的焊接运行参数进行调节。
需要说明的是，本发明通过对各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数进行监测，分析各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态，并进行对应的调节，从而确保工业焊接机器人在焊接过程中出现焊接运行参数误差时能够及时进行处理，进一步保证待焊接部件的焊接质量符合焊接工艺规范，在极大程度上能够降低焊接部件及焊接材料的浪费。
请参阅图4所示，所述焊接质量分析管理子系统包括焊接区域外部缺陷参数监测模块、焊接区域内部缺陷参数监测模块和焊接质量分析模块，所述焊机质量分析模块分别与焊接区域外部缺陷参数监测模块和焊接区域内部缺陷参数监测模块连接，其中：
所述焊接区域外部缺陷参数监测模块用于监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数。
在上述实施例的基础上，所述焊接区域外部缺陷参数监测模块中监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数，具体包括：
通过高清摄像头对各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面进行图像采集，得到各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面图像，并根据各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面图像，获取各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数，其中焊接区域外观缺陷参数包括焊接区域表面毛刺数量、焊接区域表面烧伤面积、焊接区域表面裂纹面积和焊接区域表面粘损面积，将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面毛刺数量、焊接区域表面烧伤面积、焊接区域表面裂纹面积和焊接区域表面粘损面积分别标记为wi 1、wi 2、wi 3、wi 4，i＝1,2,...,n，i表示为第i个目标工业焊接机器人的编号。
所述焊接区域内部缺陷参数监测模块用于监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域内部缺陷参数。
在上述实施例的基础上，所述焊接区域内部缺陷参数监测模块中监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域内部缺陷参数，具体包括：
通过x射线检测仪对各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域进行扫描，得到各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域灰度图像，并根据各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域灰度图像，获取各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域内部缺陷参数，其中焊接区域内部缺陷参数包括焊接区域焊透率、焊接区域夹渣体积和焊接区域气孔面积，将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域焊透率、焊接区域夹渣体积和焊接区域气孔面积分别标记为pi 1、pi 2、pi 3。
所述焊接质量分析模块用于根据各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数和焊接区域内部缺陷参数，分析各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数。
在上述实施例的基础上，所述焊接质量分析模块中分析各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数，具体分析方式为：
将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面毛刺数量、焊接区域表面烧伤面积、焊接区域表面裂纹面积和焊接区域表面粘损面积代入外部焊接质量比例系数分析公式中，得到各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部焊接质量比例系数ξi；
将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域焊透率、焊接区域夹渣体积和焊接区域气孔面积代入内部焊接质量比例系数分析公式中，得到各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域内部焊接质量比例系数ψi；
分析各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数Φ′i＝ln(μ1*ξi+μ2*ψi+1)，其中Φ′i表示为第i个目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数，μ1和μ2分别表示为焊接区域外部焊接质量影响因子和焊接区域内部焊接质量影响因子。
进一步地，上述中外部焊接质量比例系数分析公式为
其中ξi表示为第i个目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部焊接质量比例系数，e表示为自然常数，λ1、λ2、λ3、λ4分别表示为预设的焊接区域表面毛刺数量、焊接区域表面烧伤面积、焊接区域表面裂纹面积和焊接区域表面粘损面积对应的焊接质量影响因子，Δw1、Δw2、Δw3、Δw4分别表示为预设的标准工业焊接机器人在焊接后对应的焊接区域中允许表面毛刺数量、允许表面烧伤面积、允许表面裂纹面积和允许表面粘损面积。
进一步地，上述中内部焊接质量比例系数分析公式为
其中ψi表示为第i个目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域内部焊接质量比例系数，δ1、δ2、δ3分别表示为预设的焊接区域焊透率、焊接区域夹渣体积和焊接区域气孔面积对应的焊接质量影响因子，p′1、p′2、p′3分别表示为预设的标准工业焊接机器人在焊接后对应的焊接区域中标准焊透率、允许夹渣体积和允许气孔面积，Δp1表示为预设的焊接区域焊透率允许误差值。
所述焊接数据存储库用于存储标准工业焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围，并存储标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值。
所述焊接机器人控制管理中心用于将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数与焊接数据存储库中存储的标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值进行对比，并根据对比结果进行对应的处理。
在上述实施例的基础上，所述焊接机器人控制管理中心对应的详细具体步骤为：
提取焊接数据存储库中存储的标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值，将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数与标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数小于标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值，表明该目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量不合格，则将该目标工业焊接机器人的编号发送至焊接机器人控制管理中心的显示终端进行显示。
需要说明的是，本发明通过监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数和焊接区域内部缺陷参数，分析各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数，并根据对比结果进行对应的处理，从而实现对工业焊接机器人焊接后的部件焊接质量进行实时监测，进而提高焊接质量检验效率，节约质检人员的时间成本，进一步提高焊接部件的焊接质量检验准确率，同时能够保证焊接部件对应焊接质量检验结果的可靠性。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，其特征在于，包括焊前位置控制管理子系统、焊接执行端控制管理子系统、焊接质量分析管理子系统、焊接数据存储库和焊接机器人控制管理中心；
所述焊前位置控制管理子系统包括待焊接部件位置获取模块和待焊接部件位置校准模块，其中：
所述待焊接部件位置获取模块用于获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数；
所述待焊接部件位置校准模块用于对各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数进行分析，并根据分析结果对各目标工业焊接机器人对应的待焊接部件位置进行校准；
所述焊接执行端控制管理子系统包括焊接运行参数监测模块和焊接执行端调节模块，其中：
所述焊接运行参数监测模块用于对各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数进行监测；
所述焊接执行端调节模块用于根据各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数，分析各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态，并进行对应的调节；
所述焊接质量分析管理子系统包括焊接区域外部缺陷参数监测模块、焊接区域内部缺陷参数监测模块和焊接质量分析模块，其中：
所述焊接区域外部缺陷参数监测模块用于监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数；
所述焊接区域内部缺陷参数监测模块用于监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域内部缺陷参数；
所述焊接质量分析模块用于根据各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数和焊接区域内部缺陷参数，分析各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数；
所述焊接数据存储库用于存储标准工业焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围，并存储标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值；
所述焊接机器人控制管理中心用于将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数与焊接数据存储库中存储的标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值进行对比，并根据对比结果进行对应的处理；
所述焊接质量分析模块中分析各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数，具体分析方式为：
将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面毛刺数量、焊接区域表面烧伤面积、焊接区域表面裂纹面积和焊接区域表面粘损面积代入外部焊接质量比例系数分析公式中，得到各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部焊接质量比例系数；
将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域焊透率、焊接区域夹渣体积和焊接区域气孔面积代入内部焊接质量比例系数分析公式中，得到各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域内部焊接质量比例系数；
分析各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数，其中/>表示为第i个目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数，/>分别表示为焊接区域外部焊接质量影响因子和焊接区域内部焊接质量影响因子；
所述焊接机器人控制管理中心对应的详细具体步骤为：
提取焊接数据存储库中存储的标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值，将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数与标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量指数小于标准工业焊接机器人对应的焊接质量指数阈值，表明该目标工业焊接机器人焊接后的焊接质量不合格，则将该目标工业焊接机器人的编号发送至焊接机器人控制管理中心的显示终端进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，其特征在于：所述待焊接部件位置获取模块中各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件位置参数获取方式为：
对各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件进行三维扫描，构建各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型，获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件圆心位置和法兰部件圆心位置，并获取各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件焊接端裸露长度和法兰部件焊接面垂直度。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，其特征在于：所述待焊接部件位置校准模块中对应的具体调节步骤包括：
将各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件圆心位置与其法兰部件圆心位置进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件圆心位置与其法兰部件圆心位置存在偏差，则对该目标工业焊接机器人焊接前的管道部件圆心位置进行校准；
将各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件焊接端裸露长度与预设的管道部件焊接端设定裸露长度进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中管道部件焊接端裸露长度大于或小于预设的管道部件焊接端设定裸露长度，则对该目标工业焊接机器人焊接前的管道部件焊接端位置进行校准；
将各目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中法兰部件焊接面垂直度与预设的法兰部件焊接面设定垂直度进行对比，若某目标工业焊接机器人焊接前的待焊接部件模型中法兰部件焊接面垂直度大于或小于预设的法兰部件焊接面设定垂直度，则对该目标工业焊接机器人焊接前的法兰部件焊接面垂直度进行校准。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，其特征在于：所述焊接运行参数监测模块中焊接运行参数包括焊接执行端与焊接面的间距、焊接执行端焊接运行速度和焊接执行端焊料流速。
5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，其特征在于：所述焊接执行端调节模块中分析各目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态，并进行对应的调节，具体包括：
提取焊接数据存储库中存储的标准工业焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围，其中设定焊接运行参数范围包括焊接执行端与焊接面的设定间距范围、焊接执行端设定焊接运行速度范围和焊接执行端设定焊料流速范围，将各目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数与标准焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围进行比对，若某目标工业焊接机器人在焊接过程中的焊接运行参数均处于标准焊接机器人在焊接过程中的设定焊接运行参数范围之内，表明该目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态为正常焊接状态；反之，表明该目标工业焊接机器人在焊接过程中焊接工作状态为异常焊接状态，则停止该目标工业焊接机器人对应焊接执行端的工作，并重新对该目标工业焊接机器人对应焊接执行端的焊接运行参数进行调节。
6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，其特征在于：所述焊接区域外部缺陷参数监测模块中监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数，具体包括：
通过高清摄像头对各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面进行图像采集，得到各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面图像，并根据各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面图像，获取各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域外部缺陷参数，其中焊接区域外观缺陷参数包括焊接区域表面毛刺数量、焊接区域表面烧伤面积、焊接区域表面裂纹面积和焊接区域表面粘损面积，将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域表面毛刺数量、焊接区域表面烧伤面积、焊接区域表面裂纹面积和焊接区域表面粘损面积分别标记为，/>，i表示为第i个目标工业焊接机器人的编号。
7.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的机器人控制管理系统，其特征在于：所述焊接区域内部缺陷参数监测模块中监测各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域内部缺陷参数，具体包括：
通过x射线检测仪对各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域进行扫描，得到各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域灰度图像，并根据各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域灰度图像，获取各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域内部缺陷参数，其中焊接区域内部缺陷参数包括焊接区域焊透率、焊接区域夹渣体积和焊接区域气孔面积，将各目标工业焊接机器人焊接后的焊接区域焊透率、焊接区域夹渣体积和焊接区域气孔面积分别标记为。
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