[发明专利]一种基于图像识别技术的智能焊接控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于图像识别技术的智能焊接控制系统及方法，包括如下步骤：获取待焊工件待焊工作面图像；将所述待焊工件待焊工作面的图像在交互终端上显示；检测操作人员在交互终端上的操作，所述操作至少包括：对焊缝种类的选择，对焊接起始位置与结束位置的选择；在所述起始位置中定位起始坐标，在结束位置中定位结束坐标；根据所述起始坐标与结束坐标，以及焊缝种类，移动焊枪到焊缝起点处进行焊接。本方法利用图像标定的思路和图像识别处理技术，为焊接机器人的焊接路径进行编程，提高了示教编程和离线编程的速度，降低了操作难度和技术要求，使焊接机器人能够用于一致性不高的工件焊接或单件小批量生产，降低了生产成本，保证了焊接质量。

技术领域

本发明涉及一种基于图像识别技术的智能焊接控制系统及方法，属于焊接机器人技术领域。

背景技术

对于工业焊接机器人的应用，最不可回避的第一个难题就是工件重复性差。众所周知，我们的工业焊接机器人在汽车行业得以大量应用的原因就在于汽车行业的焊接工作(或产品对象)有足够的重复性以及足够的量，焊接机器人一次编程，可以连续重复工作几万甚至几十万次。但是在很多其他行业却无法做到，比如：船舶、海工、钢构、桥梁、工程机械等等，这些行业最大的特点就是带焊接工件的重复性差、预装误差大、定位困难、焊接工艺需求多样、焊接路径不规则等等，也正是这些客观存在，制约着焊接机器人在这些行业的大量应用。

焊接机器人厂家目前提供的编程方式主要有示教编程和离线编程两种方式。所谓示教编程，就是用厂家提供的示教器，手动驱动焊接机器人到达需要达到的位置，逐一将路径上的点记录下来，最后焊接机器人按照示教好的点去重复这个路径，反复调用。显然，在工件批量大、且一致性高的场合，这是一种非常适合的方式。但在工件重复性差或单件小批量生产中，这个方式显然行不通，因为用户不可能每个工件都去示教一次。

第二种方式，离线编程，是利用离线软件在办公室PC上参考工件信息(数模/图纸/参数表)进行编程，编写完成后，利用存储设备拷贝或通过网络传输到焊接机器人控制器中，将工件坐标匹配后，可以反复调用。离线编程将现场示教的过程搬到了办公室，比起示教来说，离线的方式减少了焊接机器人的占用时间，但却增加了一个办公室工程师的工作，从本质上来说，并没有太大的优势。而且，当数模和实物之间出现较大偏差时(在很多行业，这个是不可避免的)，程序将无法执行。

也就是说，如果在非重复，小批量生产情况下，焊接机器人采取现有的编程方式要么导致焊接成本高，要么导致程序执行与实物偏差大，难以兼顾准确性和成本的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于图像识别技术的智能焊接控制系统及方法，用以解决现有焊接机器人难以兼顾准确性和成本的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

本发明的一种焊接控制方法，包括如下方法方案：

方法方案一，包括如下步骤：

1)获取待焊工件待焊工作面的图像；

2)将所述待焊工件待焊工作面的图像在交互终端上显示；

3)检测操作人员在交互终端上的操作，所述操作至少包括：对焊缝种类的选择，对焊接起始位置与结束位置的选择；

4)在所述起始位置中定位起始坐标，在结束位置中定位结束坐标；

5)根据所述起始坐标与结束坐标，以及焊缝种类，将焊枪移动到焊缝起点处进行焊接。

本方法利用图像标定的思路和图像识别处理技术，为焊接机器人的焊接路径进行编程，有效提高了标定编程的速度，速度是离线编程的5-10倍左右，是示教编程的100倍以上，易学好用，降低了操作难度和技术要求，使得焊接机器人能够用于一致性不高的工件焊接或单件小批量生产，降低了生产成本；同时利用图像处理保证了焊接质量。