[发明专利]一种焊缝重构方法、智能机器人焊接方法及系统

说明书

本发明提供一种焊缝重构方法，用于对第一平面与第二平面之间形成的焊缝进行重构，所述焊缝重构方法包括：计算所述第一平面的方程与所述第二平面的方程；计算焊接平面的方程；计算焊枪轴线所在的方程；计算焊枪焊接焊缝时的姿态；计算焊枪位于焊缝的起始点和结束点的位姿。本发明能自动根据工艺要求计算多层多道焊缝中每道的位置；本发明的成本较低，易于实现焊接作业系统的智能化。

技术领域

本发明属于机器人焊接领域，具体涉及一种焊缝重构方法、智能机器人焊接方法及系统。

背景技术

近年来，工业对焊接的需求不断扩大，人工焊接已经无法满足需求。机器人焊接得到了迅速的发展和广泛的应用。焊接机器人对于提高工作效率、优化焊接质量、改善劳动条件具有重要意义。

机器人焊接的传统方法为人工手动示教，这种方式存在工作量大、不易示教焊枪姿态以及无法示教大焊缝的多层多道等缺点。目前业界出现了一些智能化焊接设备，如在原有的系统上增加视觉系统、激光扫描系统，用于获取焊缝位置，一定程度上提高了焊接的自动化。但现目前的方法成本较高、不能获取焊接时焊枪的姿态以及计算出多层多道每道焊缝的空间位置。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种焊缝重构方法、智能机器人焊接方法及系统。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种焊缝重构方法，用于对第一平面与第二平面之间形成的焊缝进行重构，所述焊缝重构方法包括：

计算所述第一平面的方程与所述第二平面的方程；

计算焊接平面的方程；

计算焊枪轴线的方程；

计算焊枪焊接焊缝时的姿态；

计算焊枪位于焊缝的起始点和结束点的位姿。

可选地，采用向量法计算所述第一平面的方程和所述第二平面的方程。

可选地，所述焊接平面的法线为所述焊缝横向偏移的方向，所述焊枪轴线为所述焊缝纵向偏移的方向。

可选地，根据所述焊枪轴线和焊缝切线计算所述焊接平面的方程。

可选地，所述计算焊枪轴线所在的方程，具体包括：

将所述结束点绕所述第三平面上过所述起始点的垂线旋转第一角度得到第一点，则所述起始点与所述第一点的连线所在的方程为所述焊枪的轴线所在方程。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种智能机器人焊接作业系统，该焊接作业系统包括：

感知单元，用于获取工件上的特征点的空间位置信息；

决策单元，用于将所述特征点的空间位置信息进行预处理，并执行所述的焊缝重构方法，并将焊枪末端的位姿信息转换为控制信息以驱动所述执行单元；

执行单元，用于根据所述决策单元输出的控制信息进行焊接操作。

可选地，所述将所述特征点的空间间位置信息进行预处理包括：计算所述特征点以及形成焊缝的所述第一平面和所述第二平面在机器人基坐标系中的空间信息。

可选地，所述感知单元通过视觉或者示教方式，获取工件上特征点的空间位置信息。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种智能机器人焊接作业方法，该焊接作业方法包括：

获取工件上的特征点的空间位置信息；

对所述特征点的空间位置信息进行预处理，并执行所述的焊缝重构方法，并将焊枪末端的位姿信息转换为控制信息；

根据所述控制信息执行焊接操作。