[發明專利]用于自動焊接路徑的人工決策方法與系統

有效

• 申請號: 201611026288.5
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106780655B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 丁樺;方曉明;林淑君;張克武
• 申請（專利權）人: 廣州中國科學院工業技術研究院
• 主分類號: G06T11/20
• 分類號: G06T11/20;G06T5/00;G06F3/0488;G06F3/0484;B23K37/00
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

本發明公開了一種用于自動焊接路徑的人工決策方法與系統，是一種基于人的視覺和智能的輔助決策方法，由人類來識別焊縫，通過指定焊接關鍵點以及焊接曲線的方法，將焊接路徑指定出來，然后將焊接路徑坐標信息以及給定的其他信息傳輸給自動焊接設備，進行自動焊接作業。結合自動焊接設備執行動作的高精度和人工決策的高效性和智能性等特點，在降低自動焊接設備對圖像處理的依賴性和提高自動焊接設備工作效率的前提下，實現人工決策對焊接路徑指定和調整的介入，提供人工調整焊接關鍵參數的平臺，充分發揮人的視覺和智能，有效的降低焊接操作難度，提高自動焊接設備的工作效率和焊接精度。

技術領域

本發明涉及金屬制造技術領域，具體涉及一種用于自動焊接路徑的人工決策方法與系統。

背景技術

作為金屬制造業三大產業中的焊接是一門綜合應用技術，支撐著現代工業的快速發展，而隨著現代科技的發展，將自動化技術應用到焊接中的趨勢越來越迫切，提高焊接的自動化水平成為現代焊接的重要標志。

隨著科技的不斷發展，焊接過程的復雜程度日益復雜，焊接質量要求日益提高。采用人工進行焊接時，由于人的自身因素以及工作環境的影響，焊接的質量和速度難以達到理想狀態，尤其是在艱苦的環境下，容易因為疲憊等問題導致工作質量和工作速度的下降，而將機器人應用到焊接中則可以很好的解決這個問題。自動焊接機器人不僅能保證焊接的速度，還能保證焊接質量的穩定性和一致性。

在焊接過程中伴隨著的光、點、熱、磁等物理和化學現象，自動焊接技術都能很好的適應，將視覺引導技術應用到焊接路徑的獲取，實現焊接路徑的自動獲取，成為了提高自動焊接機器人智能化水平和自動化水平的技術關鍵點。與其他的傳感器相比，視覺傳感器具有提供信息豐富、靈敏度和測量精度高、抗電磁場干擾能力強以及與工件無接觸能優點，適合何種破口形狀，并且可以同時進行焊縫跟蹤控制和焊接質量控制，焊接的質量精度和速度都能滿足應用要求。

目前，采用視覺獲取焊縫路徑圖像的方法主要有主動光和被動光視覺法。上述方式都包括視覺傳感器、圖像處理和焊接控制等部分，而為了保證焊接的準確控制，關鍵在于圖像的獲取重現以及焊縫的識別和處理。視覺傳感器在焊接時要遇到焊接弧光的干擾，必須從光源保證、干擾排除、圖像算法上投入大量的成本和精力來保證精度和速度。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種用于自動焊接路徑的人工決策方法與系統，以降低對圖像處理的依賴，提高自動焊接設備的工作效率和焊接精度。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

一種用于自動焊接路徑的人工決策方法，包括步驟：

對待焊接的焊縫及其所在的環境進行多角度拍攝，得到初始圖像；

對多個角度的初始圖像進行優化處理得到多角度圖像，所述優化處理以便于人工決策者識別待焊接焊縫和指定焊接路徑為目的；

將多角度圖像展示給人工決策者，并接收人工決策者對多角度圖像的編輯，以及在待焊接焊縫上指定的關鍵點和曲線，得到焊接路徑；

對多角度圖像以及多角度圖像上指定的焊接路徑進行整合，建立焊接路徑坐標系，并得到焊接路徑的三維坐標；

在所建立的坐標系上確定焊接路徑的關鍵點和曲線的坐標，將坐標及優化處理和整合后的圖像發送給自動焊接設備。

一種用于自動焊接路徑的人工決策系統，包括圖像獲取單元、圖像分析處理單元、焊接路徑的人工決策單元和焊接路徑實現單元；

所述圖像獲取單元，用于對待焊接的焊縫及其所在的環境進行多角度拍攝，得到初始圖像；

所述圖像分析處理單元，用于對多個角度的初始圖像進行優化處理得到多角度圖像，所述優化處理以便于人工決策者識別待焊接焊縫和指定焊接路徑為目的；