[發明專利]機器人對焊縫處理的方法及裝置

有效

• 申請號: 201810966679.8
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN109146866B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 汪月銀;費躍農;麥志恒
• 申請（專利權）人: 深圳市神視檢驗有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/60;G06K9/00;G01N29/265
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 逯恒

本發明涉及焊接技術領域，具體涉及一種機器人對焊縫處理的方法及裝置，該機器人上兩個結構光投射器相對于攝像頭呈對稱設置。進而，控制攝像頭在兩個結構光投射器將激光投射至所述焊縫表面時采集焊縫圖像，對獲取的焊縫圖像進行預處理得到目標焊縫圖像，提取目標焊縫圖像中每條激光在豎直方向上的中心點得到激光條紋圖，對激光條紋圖進行特征提取得到目標激光條紋圖。進一步地，根據該目標激光條紋圖確定多個焊接點，并根據多個焊接點確定焊縫線，進而分別確定該焊縫線與預設探頭中心線的交點，并計算得到交點距離預設探頭前端面線的距離值，以及焊縫線與豎直方向的夾角，最后該機器人將根據該距離值和夾角調控運動姿態以對焊縫進行檢測。

技術領域

本發明涉及焊接技術領域，具體而言，涉及一種機器人對焊縫處理的方法及裝置。

背景技術

在對各種焊接接頭進行高度自動化超聲類無損檢測的時候，尤其針對相貫線結構的超聲類無損檢測的時候，我們需要保證超聲換能器楔塊(探頭)與焊縫保持恒定的距離。這要求我們需要對焊縫進行識別進而反饋到機器人系統，控制機器人結構的運動狀態使超聲換能器楔塊與焊縫保持一個特定的前端距離。

自動化檢測的關鍵是保證檢測探頭與被檢測的焊縫之間保持預設的位置姿態關系。為了做到這一點，首先就要實時準確的找到焊縫邊界并且獲取焊縫邊界與探頭的相對位置關系。由于焊縫表面具備一系列可以被視覺識別的紋理特征或者幾何特征，因此本項目要研究采用機器視覺識別和定位焊縫的技術。由于管道相貫線的小角度區域空間狹小，機器人的體積受到限制，不能采用傳統的機器視覺系統。而目前多通過人為地把超聲波探頭擺放在距離焊縫一定位置，以檢測超聲波回波，此種測量方式不精準，不能幫助工作人員了解焊縫的狀態。因此，提供一種新的視覺分析方法對焊縫進行檢測是十分必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種機器人對焊縫處理的方法，以實現通過簡單的結構采集焊縫圖像，并基于對焊縫圖像的分析精確地調整機器人的運動姿態，使得機器人能準確地找到焊縫，以進行后續的檢測工作。

本發明的目的在于提供一種機器人對焊縫處理的裝置，以實現通過簡單的結構采集焊縫圖像，并基于對焊縫圖像的分析精確地調整機器人的運動姿態，使得機器人能準確地找到焊縫，以進行后續的檢測工作。

為了實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種機器人對焊縫處理的方法，所述機器人上設置有攝像頭以及兩個結構光投射器，所述兩個結構光投射器相對于所述攝像頭呈對稱設置，所述方法包括：控制所述攝像頭在所述兩個結構光投射器將激光投射至所述焊縫表面時采集焊縫圖像；對獲取的焊縫圖像進行預處理得到目標焊縫圖像；提取所述目標焊縫圖像中每條激光在豎直方向上的中心點得到激光條紋圖；對所述激光條紋圖進行特征提取得到目標激光條紋圖；依據所述目標激光條紋圖確定多個焊接點；依據所述多個焊接點確定焊縫線；確定所述焊縫線與預設探頭中心線的交點，并計算得到所述交點距離預設探頭前端面線的距離值；確定所述焊縫線與豎直方向的夾角；根據所述距離值和所述夾角控制所述機器人對焊縫進行檢測。

第二方面，本發明實施例還提供了一種機器人對焊縫處理的裝置，所述機器人上設置有攝像頭以及兩個結構光投射器，所述兩個結構光投射器相對于所述攝像頭呈對稱設置，所述裝置包括：采集模塊，用于控制所述攝像頭在所述兩個結構光投射器將激光投射至所述焊縫表面時采集焊縫圖像；處理模塊，用于對獲取的焊縫圖像進行預處理得到目標焊縫圖像；提取模塊，用于提取所述目標焊縫圖像中每條激光在豎直方向上的中心點得到激光條紋圖；特征提取模塊，用于對所述激光條紋圖進行特征提取得到目標激光條紋圖；第一確定模塊，用于依據所述目標激光條紋圖確定多個焊接點；第二確定模塊，用于依據所述多個焊接點確定焊縫線；

計算模塊，用于確定所述焊縫線與預設探頭中心線的交點，并計算得到所述交點距離預設探頭前段面線的距離值；第三確定模塊，用于確定所述焊縫線與豎直方向的夾角；檢測模塊，用于根據所述距離值和所述夾角控制所述機器人對焊縫進行檢測。