[发明专利]焊缝跟踪方法、系统、装置以及可读存储介质

说明书

本发明提供了一种焊缝跟踪方法，包含以下步骤：数据获取步骤：获取来自激光传感器(1)的点阵信息，所述点阵信息包含由点阵中各个点的X向坐标构成的X向点阵与由点阵中各个点的Z向坐标构成的Z向点阵；肩点确认步骤：根据X向点阵信息和/或Z向点阵信息识别获得焊缝肩点位置信息；轨迹修正步骤：根据焊缝肩点位置信息获得实际焊缝信息，通过实际焊缝信息对设定焊枪运动轨迹进行补偿。相应地，本发明还提供了一种焊缝跟踪系统、装置以及可读存储介质。本发明通过采集线激光传感器的测量数据，并通过数据处理后，能够对已有的根据理想焊缝形状生成的焊枪运动路径进行修正，实现焊缝的跟踪。

技术领域

本发明涉及焊接领域、自动化领域，具体地，涉及一种焊缝跟踪方法、系统、装置以及可读存储介质。

背景技术

在现代制造工业中，焊接技术广泛应用于汽车、航空航天和化工等领域。随着工业生产对焊件的需求量的扩大，人工焊接已无法满足要求，焊接自动化越来越受到人们的关注。在焊接自动化中，焊枪的运动路径一般根据理想的焊缝模型生成，但由于焊件的加工误差、装夹误差以及焊接应力等因素，实际焊缝与理想焊缝存在偏差，故焊缝跟踪对提高焊接质量起着重要的作用，而如何进行焊缝跟踪成了人们研究的热点。目前，一般采用机械、电磁和视觉等传感器提供焊缝信息，由系统进行处理，实现对焊枪位置的控制。例如专利文献CN106984926A公开了“一种焊缝跟踪系统及焊缝跟踪方法”，该系统利用面阵相机采集点状激光和线状激光在焊缝及其附近区域的图像，并传入计算机进行数据处理。但这样的系统一般比较复杂，且受焊接过程中的热、光等影响较大。此外，这样的系统测量的焊缝位置位于熔池前方，且一般距离熔池有一定的距离，测量的焊缝位置受焊接热应力的影响较小。因此，对于焊缝跟踪精度要求不高的焊接应用，上述跟踪系统会造成控制难度的提高和焊接成本的增加。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种焊缝跟踪方法、系统、装置以及可读存储介质。

根据本发明提供的焊缝跟踪方法，包含以下步骤：

数据获取步骤：获取来自激光传感器的点阵信息，所述点阵信息包含由点阵中各个点的X向坐标构成的X向点阵与由点阵中各个点的Z向坐标构成的Z向点阵；

肩点确认步骤：根据X向点阵信息和/或Z向点阵信息识别获得焊缝肩点位置信息；

轨迹修正步骤：根据焊缝肩点位置信息获得实际焊缝信息，通过实际焊缝信息对设定焊枪运动轨迹进行补偿。

优选地，所述焊缝肩点位置信息包含焊缝左肩点与焊缝右肩点；

所述肩点确认步骤包含以下步骤：

距离判断步骤：判断X向点阵中是否存在前后相邻的两点之间距离大于设定值D，若是，则判定该前后相邻的两点分别为焊缝左肩点、焊缝右肩点；若否，则执行肩点拟合步骤；

所述肩点拟合步骤包含以下步骤：

步骤I1.1：在X方向上从左到右以设定窗口M对Z向点阵进行均值滤波；

步骤I1.2：以点阵信息中各个点的X向坐标为横坐标，Z向坐标为纵坐标，从第S个点开始每次加一个点拟合直线；其中S为正整数；

步骤I1.3：计算第S个点后面的N个点到拟合直线的距离；其中N为正整数；

步骤I1.4：当第S个点后面的N个点到拟合直线的距离符号均为正或者均为负，且所述距离的绝对值以递增量G逐个递增时，判断所述第S个点为焊缝左肩点；其中G为正整数；

步骤I1.5：在X方向上从右到左以设定窗口M对Z向点阵进行均值滤波，再次执行步骤I1.2至步骤I1.4，获得焊缝右肩点。

优选地，所述轨迹修正步骤包含以下步骤：

步骤I2.1：计算焊缝左肩点与焊缝右肩点构成线段的中心点C的坐标；