焊接方法

本发明属于焊接，特别涉及一种焊接方法。

背景技术：

1、焊接机器人被广泛应用于石油化工、造船、压力容器、重型机械等工程领域，很大程度提升了生产效率、降低了工人的工作强度。

2、在利用焊接机器人进行焊接的过程中，需要保证焊接间隙量、钝边量、坡口角度以及立板倾斜角度等参数的合理性与一致性。但是，在中厚板焊接的前加工和装配环节中不可避免地会出现各种误差，难以保证这些参数的合理性与一致性，导致焊接工况状态复杂多变。因此，现有的焊接机器人一般只能在可以稀释专用夹具制造成本的汽车行业和简单部件的焊接场景中使用，对于焊接工况状态变化复杂的场景，仍然是焊工根据经验来进行焊接，焊接效率低，并且若焊工经验不足，则会造成材料浪费，提高了生成成本，也不能保证焊缝的成形质量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中焊接机器人一般只能在可以稀释专用夹具制造成本的汽车行业和简单部件的焊接场景中使用，对于焊接工况状态变化复杂的场景，仍然是焊工根据经验来进行焊接，焊接效率低，并且若焊工经验不足，则会造成材料浪费，提高了生成成本，也不能保证焊缝的成形质量的问题。

2、为解决上述问题，本发明的实施方式公开了一种焊接方法，应用于焊接机器人，该方法包括：确定待焊接工件；确定待焊接工件包括的目标工件的图像轮廓；根据图像轮廓，确定工件参数；根据工件参数，确定焊接策略以及焊接参数；根据焊接策略和焊接参数，对待焊接工件进行焊接。

3、其中，工件参数为与目标工件的尺寸相关的参数，例如焊接间隙量、坡口角度、钝边量以及立板的倾斜角度等。当然，也可以是其他的与目标工件的尺寸相关的参数。

4、采用上述技术方案，在焊接过程中，首先确定待焊接工件，并且确定待焊接工件包括的目标工件的图像轮廓，根据该图像轮廓，能够确定目标工件对应的工件参数，并且根据该工件参数，确定焊接策略以及焊接参数，最后根据焊接策略和焊接参数，对待焊接工件进行焊接。由此，能够根据获取的待焊接工件包括的目标工件的图像轮廓，精准地确定焊接所需要的各种参数以及焊接过程中的焊接策略，并根据获取的焊接策略和焊接参数对焊件进行焊接，提升了焊接精度。并且，整个焊接过程不需要人为参与，避免了由于焊工经验不足或者焊工失误出现的问题。以及，整个焊接过程工件参数、焊接参数和焊接策略的确定全部由焊接机器人进行，实现了焊接过程的自动化，提升了焊接效率，并且有效降低了生产成本，增加了用户体验感。

5、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的焊接方法，确定待焊接工件包括的目标工件的图像轮廓，包括：对待焊接工件包括的目标工件进行激光扫描处理，得到目标工件的初始图像；将初始图像输入第一模型，进行语义分割处理，得到第二图像；对第二图像进行灰度处理，得到第三图像；对第三图像进行二值化处理，得到第四图像；对第四图像进行边缘提取处理，得到图像轮廓。

6、采用上述技术方案，在确定待焊接工件包括的目标工件的图像轮廓的时候，对初始图像轮廓进行语义分割处理、灰度处理以及二值化处理，能够准确、快速地消除初始图像中的噪声并对初始图像进行降维以减小后续特征参数提取的计算量。其中，对初始图像进行语义分割处理能够将初始图像中的噪声全部消除只保留选择注意的区域。对第三图像进行二值化处理，能够达到降维的效果以减少数据处理量和突出图像的目标轮廓从而降低轮廓边缘检测的难度，能够得到更加准确的图像轮廓，以保证全面、准确获取工件参数、焊接策略以及焊接参数，从而提高了焊接精度。

7、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的焊接方法，根据图像轮廓，确定工件参数，包括：根据图像轮廓，确定多个特征点，多个特征点为图像轮廓上与目标工件的待焊接位置相关的点；根据多个特征点，确定工件参数。

8、采用上述技术方案，只需要根据图像轮廓上与目标工件的待焊接位置相关的多个特征点，便能确定工件参数，工件参数的确定过程简单，而且确定出的工件参数更加准确、合理，从而提高了焊接精度。

9、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的焊接方法，工件参数包括焊接间隙量，根据图像轮廓，确定多个特征点，根据多个特征点，确定工件参数，包括：根据图像轮廓，确定多个第一特征点，多个第一特征点为图像轮廓上与目标工件的待焊接位置处的拐点相关的点；根据多个第一特征点，确定焊接间隙量。

10、采用上述技术方案，只需要根据图像轮廓上与目标工件的待焊接位置处的拐点相关的多个第一特征点，便能确定焊接间隙量，焊接间隙量的确定过程简单，而且确定出的焊接间隙量更加合理、准确，从而提高了焊接精度。

11、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的焊接方法，工件参数包括坡口角度和钝边量，根据图像轮廓，确定多个特征点，根据多个特征点，确定工件参数，包括：根据图像轮廓，确定多个第二特征点，多个第二特征点为图像轮廓上与目标工件的待焊接位置处的坡口平面和钝边平面相关的点；根据多个第二特征点，确定坡口角度和钝边量。

12、采用上述技术方案，只需要根据图像轮廓上与目标工件的待焊接位置处的坡口平面和钝边平面相关的多个第二特征点，便能确定坡口角度和钝边量，坡口角度和钝边量的确定过程简单，而且确定出的坡口角度和钝边量更加合理、准确，从而提高了焊接精度。

13、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的焊接方法，工件参数包括立板倾斜角度，根据图像轮廓，确定多个特征点，根据多个特征点，确定工件参数，包括：根据图像轮廓，确定多个第三特征点，多个第三特征点为图像轮廓上与目标工件的待焊接位置处的水平平面和竖直平面相关的点；根据多个第三特征点，确定立板倾斜角度。

14、采用上述技术方案，只需要根据图像轮廓上与目标工件的待焊接位置处的水平平面和竖直平面相关的多个第三特征点，便能确定出立板倾斜角度，立板倾斜角度的确定过程简单，而且确定出的立板倾斜角度更加合理、准确，从而提高了焊接精度。

15、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的焊接方法，焊接策略包括焊枪路径和焊枪姿态，根据工件参数，确定焊接策略，包括：根据焊接间隙量确定焊枪路径；根据焊接间隙量、坡口角度以及立板倾斜角度确定焊枪姿态。

16、采用上述技术方案，根据焊接间隙量确定出的焊枪路径更加合理、准确；根据焊接间隙量、坡口角度以及立板倾斜角度确定出的焊枪姿态更加合理、准确，从而提高了焊接精度。

17、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的焊接方法，根据焊接间隙量确定焊枪路径，包括：根据焊接间隙量确定第一信息，第一信息包括是否需要焊枪摆动以及是否需要多点点焊的信息；根据第一信息，确定焊枪路径。

18、采用上述技术方案，焊接间隙量的大小决定了焊枪焊接过程中的焊枪路径，比如是否需要摆动以及是否需要多点点焊等，根据焊接间隙量确定出的焊枪路径，能够更加符合实际的焊接要求，从而提高了焊接精度。

19、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的焊接方法，根据以下公式确定是否需要焊枪摆动以及是否需要多点点焊：

20、

21、其中，s为第一信息，b为焊接间隙量，zero为不需要焊接焊枪摆动和且不需要多点点焊，one为需要焊枪摆动但不需要多点点焊，two为需要焊枪摆动和多点点焊。

22、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的焊接方法，焊接策略还包括焊接方法，焊接方法通过以下方式确定：根据图像轮廓，确定焊缝类型；根据焊缝类型，确定焊接方法。

23、采用上述技术方案，焊枪的倾斜对焊缝的成形有着明显的影响，根据图像轮廓，确定出焊缝类型的过程简单、准确；根据焊缝类型，确定焊接方法，能够使得得到的焊缝的成型质量较高，从而提高了焊接精度与效率。

24、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的焊接方法，焊缝类型包括平角焊缝和立角焊缝，根据焊缝类型，确定焊接方法，包括：若焊缝类型为平角焊缝，则确定焊接方法为后倾焊法；若焊缝类型为立角焊缝，则确定焊接方法为立向上焊法。

25、采用上述技术方案，后倾法焊缝表面成形比前倾法焊缝表面成形均匀，鱼鳞纹更加细致规则，焊缝的焊脚尺寸略大。因此，若焊缝类型为平角焊缝，则确定焊接方法为后倾焊法；若焊缝类型为立角焊缝，则确定焊接方法为立向上焊法，能够使得得到的焊缝更加符合要求，从而提高了焊接精度。

26、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的焊接方法，根据工件参数，确定焊接参数，包括：将工件参数输入至预设的预测模型进行处理，确定焊接参数。

27、采用上述技术方案，预测模型具有鲁棒性、抗干扰性等能力，将工件参数输入至预设的预测模型进行处理，能够确定出当前焊接工况所需要的最佳的焊接参数，确定过程准确、快速，提升了焊接的效率。

28、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的焊接方法，将初始图像输入第一模型，进行语义分割处理，得到第二图像，包括：将初始图像输入至预设的分类模型进行处理，得到处理结果；根据处理结果若确定待焊接工件对应的焊接工况状态合理，则将初始图像输入第一模型，进行语义分割处理，得到第二图像。

29、采用上述技术方案，在将初始图像输入至预设的分类模型进行处理，得到处理结果；根据处理结果确定待焊接工件对应的焊接工况状态合理时，再继续后续的语义分割处理。早期提前排除了焊接工况状态不合理的情况，提高了焊接效率。

30、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的焊接方法，该方法还包括：根据处理结果若确定待焊接工件对应的焊接工况状态不合理，则生成第一提醒信息；将第一提醒信息发送给用户设备，以使用户根据第一提醒信息对待焊件工件重新进行装配。

31、采用上述技术方案，在焊接工况状态不合理时，生成第一提醒信息，能够及时提醒用户对待焊件工件重新进行装配，以进行后续的步骤，提高了焊接效率。

32、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的焊接方法，焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度和送丝速度。

33、本发明的具体实施方式还提供了一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机程序，计算机程序包括程序指令；处理器，用于执行程序指令，以使电子设备执行上述任意一种可能的实施方式所提供的焊接方法。

34、本技术的具体实施方式还提供了一种计算机可读取存储介质，计算机可读取存储介质存储有计算机程序，计算机程序包括程序指令，程序指令被电子设备运行以使执行上述任意一种可能的实施方式所提供的焊接方法。

35、本发明的具体实施方式还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，计算机程序/指令被处理器执行时实现上述任意一种可能的实施方式所提供的焊接方法。

36、本发明的有益效果是：

37、本发明提供的焊接方法，在焊接过程中，首先确定待焊接工件，确定待焊接工件包括的目标工件的图像轮廓，根据该图像轮廓，能够确定目标工件对应的工件参数，并且根据该工件参数，确定焊接策略以及焊接参数，最后根据焊接策略和焊接参数，对待焊接工件进行焊接。由此，能够根据获取的待焊接工件包括的目标工件的图像轮廓，精准地确定焊接所需要的各种参数以及焊接过程中的焊接策略，并根据获取的焊接策略和焊接参数对焊件进行焊接，提升了焊接精度。并且，整个焊接过程不需要人为参与，避免了由于焊工经验不足或者焊工失误出现的问题。以及，整个焊接过程工件参数、焊接参数和焊接策略的确定全部由焊接机器人进行，实现了焊接过程的自动化，提升了焊接效率，并且有效降低了生产成本，增加了用户体验感。