智能化的大管径管网焊接加工机床、控制方法、处理终端与流程

1.本发明属于机械控制技术领域，尤其涉及一种智能化的大管径管网焊接加工机床、控制方法、处理终端。


背景技术：

2.目前：随着现在各种自动化焊接设备技术推行和普及，工厂经常需要进行焊接情况，焊接的的部位需要多方位检查焊接。目前人工焊接多出现不能一次性焊接所需要的地方，需要焊工多次调整工作位置，但结果仍然常常不能满足焊接的需要情况，即使通过仔细检查发现了问题，也很难一次性解决问题，需要严密焊接和时时调整，增加了焊接时工人的工作难度和二次焊接的风险。
3.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的零件焊接方法需要焊工多次调整工作位置，不能满足焊接的需要情况，很难一次性解决问题，增加了焊接时工人的工作难度和二次焊接的风险。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能化的大管径管网焊接加工机床、控制方法、处理终端。
5.本发明是这样实现的，一种智能化的大管径管网焊接加工机床的控制方法，所述智能化的大管径管网焊接加工机床的控制方法包括以下步骤：
6.步骤一，通过焊接零件固定模块利用焊接零件固定装置进行大管径管网焊接零件的固定；通过图像采集模块利用摄像头进行大管径管网焊接零件的图像的采集；
7.步骤二，通过中央控制模块利用主控机对各连接模块的运行进行控制，保证各个模块正常运行；通过信息获取模块利用信息获取程序进行大管径管网焊接零件的信息的获取，得到大管径管网焊接零件的信息；
8.步骤三，通过图像预处理模块利用图像预处理程序对采集的大管径管网焊接零件的图像进行预处理，得到处理后的图像；
9.步骤四，通过图像分析模块利用图像分析程序结合大管径管网焊接零件的信息对处理后的图像进行分析，得到图像分析结果；
10.步骤五，通过焊接部位标记模块利用焊接部位标记程序依据大管径管网焊接零件的信息与图像分析结果确定零件的焊接形状以及焊接点，并且依据确定的焊接形状与焊接点在大管径管网焊接零件上进行焊接部位的标记；
11.步骤六，通过焊头位置调节模块利用焊头位置调节程序对大管径管网焊接零件上的标记对焊头的位置进行调节，使焊头的位置与焊接零件上的标记重合；
12.步骤七，通过焊头角度调节模块利用焊头角度调节程序对大管径管网焊接零件上的标记对焊头的角度进行调节，使焊头与焊接零件垂直放置；通过焊接模块利用焊头进行大管径管网焊接零件的焊接。
13.进一步，步骤一中，所述通过图像采集模块利用摄像头进行大管径管网焊接零件的图像的采集，包括：进行固定在焊接零件固定装置上的大管径管网焊接零件的图像的采集。
14.进一步，步骤三中，所述大管径管网焊接零件的信息包括焊接零件的规格、焊接方法、焊接部位。
15.进一步，步骤二中，所述通过信息获取模块利用信息获取程序进行大管径管网焊接零件的信息的获取，包括：
16.(1)进行大管径管网焊接零件的信息所在的数据库的确定，所述数据库包括一个或多个数据元；
17.(2)基于所述数据元对应的大管径管网焊接零件的信息的提取路径，获取所述数据元对应的一个或多个大管径管网焊接零件的信息；所述大管径管网焊接零件的信息至少包括零件名称；
18.(3)基于所述零件名称，将一个或多个所述大管径管网焊接零件的信息按照对应的零件名称进行关联；
19.(4)基于关联的信息得到对应的结构化数据；基于所述数据元与所述大管径管网焊接零件的信息之间的对应关系，将所述结构化数据进行转化，得到对应所述数据元中的标准数据；
20.(5)基于所述零件名称，将对应于同一所述零件名称的各所述标准数据分别与各所述标准数据对应的各所述数据元进行关联存储。
21.进一步，步骤三中，所述通过图像预处理模块利用图像预处理程序对采集的大管径管网焊接零件的图像进行预处理，包括：进行图像去噪与对去噪后的图像进行增强。
22.进一步，所述进行图像去噪，包括：
23.1)将原始图像作为待处理的含噪图像，对待处理的含噪图像进行多层小波分解，获得对应的多层小波系数；
24.2)根据所述多层小波系数的总数和每层小波系数对应的层序数，确定每层小波系数对应的噪声阈值；
25.3)利用基于所述多层小波系数对应的多个噪声阈值的小波阈值去噪函数，对所述多层小波系数进行去噪处理；
26.4)利用去噪处理后的多层小波系数重构所述含噪图像对应的原始图像。
27.进一步，所述将原始图像作为待处理的含噪图像，对待处理的含噪图像进行多层小波分解，获得对应的多层小波系数，包括：
28.获得尺度函数和平移基函数其中，i表示方向小波；
29.对所述含噪图像进行多层小波分解，得到：
30.[0031][0032]
二维函数f(x，y)表示含噪图像，j0是任意的开始尺度，为尺度j0的f(x，y)的近似系数，w
vi
(j，m，n)为尺度j的f(x，y)的方向系数，j是尺度；
[0033]
根据和w
vi
(j，m，n)，获得所述多层小波系数；
[0034]
其中，n＝m＝2
j
，j＝0，1，2，...，j
‑
1，且m，n＝0，1，2，...，2
j
‑
1；h表示水平方向，v表示垂直方向，d表示对角线方向。
[0035]
本发明的另一目的在于提供一种智能化的大管径管网焊接加工机床的控制系统包括：
[0036]
焊接零件固定模块、图像采集模块、中央控制模块、信息获取模块、图像预处理模块、图像分析模块、焊接部位标记模块、焊头位置调节模块、焊头角度调节模块、焊接模块；
[0037]
焊接零件固定模块，与中央控制模块连接，用于通过焊接零件固定装置进行大管径管网焊接零件的固定；
[0038]
图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像头进行大管径管网焊接零件的图像的采集；
[0039]
中央控制模块，与焊接零件固定模块、图像采集模块、信息获取模块、图像预处理模块、图像分析模块、焊接部位标记模块、焊头位置调节模块、焊头角度调节模块、焊接模块连接，用于通过主控机对各连接模块的运行进行控制，保证各个模块正常运行；
[0040]
信息获取模块，与中央控制模块连接，用于通过信息获取程序进行大管径管网焊接零件的信息的获取，得到大管径管网焊接零件的信息；
[0041]
图像预处理模块，与中央控制模块连接，用于通过图像预处理程序对采集的大管径管网焊接零件的图像进行预处理，得到处理后的图像；
[0042]
图像分析模块，与中央控制模块连接，用于通过图像分析程序结合大管径管网焊接零件的信息对处理后的图像进行分析，得到图像分析结果；
[0043]
焊接部位标记模块，与中央控制模块连接，用于通过焊接部位标记程序依据大管径管网焊接零件的信息与图像分析结果确定零件的焊接形状以及焊接点，并且依据确定的焊接形状与焊接点在大管径管网焊接零件上进行焊接部位的标记；
[0044]
焊头位置调节模块，与中央控制模块连接，用于通过焊头位置调节程序对大管径管网焊接零件上的标记对焊头的位置进行调节，使焊头的位置与焊接零件上的标记重合；
[0045]
焊头角度调节模块，与中央控制模块连接，用于通过焊头角度调节程序对大管径管网焊接零件上的标记对焊头的角度进行调节，使焊头与焊接零件垂直放置；
[0046]
焊接模块，与中央控制模块连接，用于通过焊头进行大管径管网焊接零件的焊接。
[0047]
本发明的另一目的在于提供一种智能化的大管径管网焊接加工机床设置有：
[0048]
机床、加工管道、挡板、焊头、焊头控制检测器、连接线路杆、升降反馈中心、升降柱、固定螺母、支撑柱、自动化按钮、手动轮、滚轮、推送滚带；
[0049]
所述机床作为支撑，置于地面；所述的设有三组支撑柱，挡板固定在支撑柱之上；所述的升降反馈中心置于升降柱顶上，连接线路杆和升降反馈中心相连，处于同一条水平线上；所述的焊头控制检测器与连接线路杆相连，处于同一条水平线上；所述的焊头与焊头
控制检测器相连接，处于其的正下方；所述的滚轮和滚轮推送带与支撑柱相连接；所述的需要加工的管道置于支撑柱上的滚轮和滚轮推送带上；
[0050]
所述智能化的大管径管网焊接加工机床具有三组支撑柱；
[0051]
所述焊头与焊头控制检测器相连接，处于其的正下方，且可以移动焊接；
[0052]
所述检查加工管道可以再支撑柱上旋转和向前移动；
[0053]
所述在支撑柱左右设置有对称挡板；
[0054]
所述升降柱可以上下升降和旋转。
[0055]
本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述智能化的大管径管网焊接加工机床的控制方法。
[0056]
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述智能化的大管径管网焊接加工机床的控制方法。
[0057]
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供智能化的大管径管网焊接加工机床的结构简单，操作简便，可用于大管径管网焊接加工；提高效率性和焊接时的灵活性和全面性，提高焊接成效；对不同位置做焊接操作容易，减少了人员的劳动，降低了劳动成本，节省了工作所需人员，提高了工作效率。进行智能化的大管径管网焊接加工机床的控制的方法简便，能够实现对智能化的大管径管网焊接加工机床的自动化控制，实现焊接加工。
[0058]
本发明通过图像预处理模块利用图像预处理程序对采集的大管径管网焊接零件的图像进行预处理，包括：进行图像去噪与对去噪后的图像进行增强。所述进行图像去噪，包括：将原始图像作为待处理的含噪图像，对待处理的含噪图像进行多层小波分解，获得对应的多层小波系数；根据所述多层小波系数的总数和每层小波系数对应的层序数，确定每层小波系数对应的噪声阈值；利用基于所述多层小波系数对应的多个噪声阈值的小波阈值去噪函数，对所述多层小波系数进行去噪处理；利用去噪处理后的多层小波系数重构所述含噪图像对应的原始图像。通过上述方案进一步实现了焊接加工的智能化控制，提高了生产效率。
附图说明
[0059]
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0060]
图1是本发明实施例提供的智能化的大管径管网焊接加工机床的控制方法流程图。
[0061]
图2是本发明实施例提供的通过信息获取模块利用信息获取程序进行大管径管网焊接零件的信息的获取流程图。
[0062]
图3是本发明实施例提供的进行图像去噪流程图。
[0063]
图4是本发明实施例提供的智能化的大管径管网焊接加工机床示意图。
[0064]
图5是本发明实施例提供的智能化的大管径管网焊接加工机床效果图。
[0065]
图6是本发明实施例提供的滚轮支撑示意图。
[0066]
图7是本发明实施例提供的智能化的大管径管网焊接加工机床的控制系统结构框图。
[0067]
图中：1、底座；2、加工管道；3、挡板；4、焊头；5、焊头控制检测器；6、连接线路杆；7、升降反馈中心；8、升降柱；9、固定螺母；10、支撑柱；11、自动化按钮；12、手动轮；13、滚轮；14、滚轮推送带；15、焊接零件固定模块；16、图像采集模块；17、中央控制模块；18、信息获取模块；19、图像预处理模块；20、图像分析模块；21、焊接部位标记模块；22、焊头位置调节模块；23、焊头角度调节模块；24、焊接模块。
具体实施方式
[0068]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0069]
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能化的大管径管网焊接加工机床及控制方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
[0070]
如图1所示，本发明实施例提供的智能化的大管径管网焊接加工机床的控制方法包括以下步骤：
[0071]
s101，通过焊接零件固定模块利用焊接零件固定装置进行大管径管网焊接零件的固定；通过图像采集模块利用摄像头进行大管径管网焊接零件的图像的采集；
[0072]
s102，通过中央控制模块利用主控机对各连接模块的运行进行控制，保证各个模块正常运行；通过信息获取模块利用信息获取程序进行大管径管网焊接零件的信息的获取，得到大管径管网焊接零件的信息；
[0073]
s103，通过图像预处理模块利用图像预处理程序对采集的大管径管网焊接零件的图像进行预处理，得到处理后的图像；
[0074]
s104，通过图像分析模块利用图像分析程序结合大管径管网焊接零件的信息对处理后的图像进行分析，得到图像分析结果；
[0075]
s105，通过焊接部位标记模块利用焊接部位标记程序依据大管径管网焊接零件的信息与图像分析结果确定零件的焊接形状以及焊接点，并且依据确定的焊接形状与焊接点在大管径管网焊接零件上进行焊接部位的标记；
[0076]
s106，通过焊头位置调节模块利用焊头位置调节程序对大管径管网焊接零件上的标记对焊头的位置进行调节，使焊头的位置与焊接零件上的标记重合；
[0077]
s107，通过焊头角度调节模块利用焊头角度调节程序对大管径管网焊接零件上的标记对焊头的角度进行调节，使焊头与焊接零件垂直放置；通过焊接模块利用焊头进行大管径管网焊接零件的焊接。
[0078]
步骤s101中，本发明实施例提供的通过图像采集模块利用摄像头进行大管径管网焊接零件的图像的采集，包括：进行固定在焊接零件固定装置上的大管径管网焊接零件的图像的采集。
[0079]
步骤s103中，本发明实施例提供的大管径管网焊接零件的信息包括焊接零件的规
格、焊接方法、焊接部位。
[0080]
如图2所示，步骤s102中，本发明实施例提供的通过信息获取模块利用信息获取程序进行大管径管网焊接零件的信息的获取，包括：
[0081]
s201，进行大管径管网焊接零件的信息所在的数据库的确定，所述数据库包括一个或多个数据元；
[0082]
s202，基于所述数据元对应的大管径管网焊接零件的信息的提取路径，获取所述数据元对应的一个或多个大管径管网焊接零件的信息；所述大管径管网焊接零件的信息至少包括零件名称；
[0083]
s203，基于所述零件名称，将一个或多个所述大管径管网焊接零件的信息按照对应的零件名称进行关联；
[0084]
s204，基于关联的信息得到对应的结构化数据；基于所述数据元与所述大管径管网焊接零件的信息之间的对应关系，将所述结构化数据进行转化，得到对应所述数据元中的标准数据；
[0085]
s205，基于所述零件名称，将对应于同一所述零件名称的各所述标准数据分别与各所述标准数据对应的各所述数据元进行关联存储。
[0086]
步骤s103中，本发明实施例提供的通过图像预处理模块利用图像预处理程序对采集的大管径管网焊接零件的图像进行预处理，包括：进行图像去噪与对去噪后的图像进行增强。
[0087]
如图3所示，本发明实施例提供的进行图像去噪，包括：
[0088]
s301，将原始图像作为待处理的含噪图像，对待处理的含噪图像进行多层小波分解，获得对应的多层小波系数；
[0089]
s302，根据所述多层小波系数的总数和每层小波系数对应的层序数，确定每层小波系数对应的噪声阈值；
[0090]
s303，利用基于所述多层小波系数对应的多个噪声阈值的小波阈值去噪函数，对所述多层小波系数进行去噪处理；
[0091]
s304，利用去噪处理后的多层小波系数重构所述含噪图像对应的原始图像。
[0092]
本发明实施例提供的将原始图像作为待处理的含噪图像，对待处理的含噪图像进行多层小波分解，获得对应的多层小波系数，包括：
[0093]
获得尺度函数和平移基函数其中，i表示方向小波；
[0094]
对所述含噪图像进行多层小波分解，得到：
[0095][0096][0097]
二维函数f(x，y)表示含噪图像，j0是任意的开始尺度，为尺度j0的f(x，y)的近似系数，w
vi
(j，m，n)为尺度j的f(x，y)的方向系数，j是尺度；
[0098]
根据和w
vi
(j，m，n)，获得所述多层小波系数；
[0099]
其中，n＝m＝2
j
，j＝0，1，2，...，j
‑
1，且m，n＝0，1，2，...，2
j
‑
1；h表示水平方向，v表示垂直方向，d表示对角线方向。
[0100]
如图4、图6所示，本发明实施例提供的智能化的大管径管网焊接加工机床中：机床1作为支撑，置于地面；设有三组支撑柱10，挡板3固定在支撑柱10之上；升降反馈中心7置于升降柱8顶上，连接线路杆6和升降反馈中心7相连，处于同一条水平线上；焊头控制检测器5与连接线路杆6相连，处于同一条水平线上；焊头4与焊头控制检测器5相连接，处于其的正下方；滚轮13和滚轮推送带14与支撑柱10相连接；需要加工的管道2置于支撑柱10上的滚轮13和滚轮推送带14上。
[0101]
如图7所示，本发明实施例提供的智能化的大管径管网焊接加工机床的控制系统包括：
[0102]
焊接零件固定模块15，与中央控制模块17连接，用于通过焊接零件固定装置进行大管径管网焊接零件的固定；
[0103]
图像采集模块16，与中央控制模块17连接，用于通过摄像头进行大管径管网焊接零件的图像的采集；
[0104]
中央控制模块17，与焊接零件固定模块15、图像采集模块16、信息获取模块18、图像预处理模块19、图像分析模块20、焊接部位标记模块21、焊头位置调节模块22、焊头角度调节模块23、焊接模块24连接，用于通过主控机对各连接模块的运行进行控制，保证各个模块正常运行；
[0105]
信息获取模块18，与中央控制模块17连接，用于通过信息获取程序进行大管径管网焊接零件的信息的获取，得到大管径管网焊接零件的信息；
[0106]
图像预处理模块19，与中央控制模块17连接，用于通过图像预处理程序对采集的大管径管网焊接零件的图像进行预处理，得到处理后的图像；
[0107]
图像分析模块20，与中央控制模块17连接，用于通过图像分析程序结合大管径管网焊接零件的信息对处理后的图像进行分析，得到图像分析结果；
[0108]
焊接部位标记模块21，与中央控制模块17连接，用于通过焊接部位标记程序依据大管径管网焊接零件的信息与图像分析结果确定零件的焊接形状以及焊接点，并且依据确定的焊接形状与焊接点在大管径管网焊接零件上进行焊接部位的标记；
[0109]
焊头位置调节模块22，与中央控制模块17连接，用于通过焊头位置调节程序对大管径管网焊接零件上的标记对焊头的位置进行调节，使焊头的位置与焊接零件上的标记重合；
[0110]
焊头角度调节模块23，与中央控制模块17连接，用于通过焊头角度调节程序对大管径管网焊接零件上的标记对焊头的角度进行调节，使焊头与焊接零件垂直放置；
[0111]
焊接模块24，与中央控制模块17连接，用于通过焊头进行大管径管网焊接零件的焊接。
[0112]
下面结合实施例对本发明技术方案作进一步描述。
[0113]
实施例
[0114]
在大管径管网焊接加工时，可由机床操作工在机床上进行进行操作，大管径管网焊接加工的过程中根据焊接部位的不同，控制检查加工管道2在支撑柱10上运动，以达到想
要的焊接部位，同时改变焊头4在机床1的相对位置，同时升降柱8也可上下移动，与焊头4相互配合，此时加工管道需要焊接部位己经到了焊头所需要焊接的位置，方便精确的焊接，在焊接的过程中，利用滚轮13和推送滚带14可以使加工管道2需要焊接的位置全面焊接。在机床组件的相互配合，提高了焊接速度，提高了效率性，同时提高了焊接的准确率。
[0115]
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。