CN113021346A - 船舶吊马自动焊接打磨的控制方法、计算机存储介质及终端 - Google Patents

船舶吊马自动焊接打磨的控制方法、计算机存储介质及终端 Download PDF

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CN113021346A CN202110310009.2A CN202110310009A CN113021346A CN 113021346 A CN113021346 A CN 113021346A CN 202110310009 A CN202110310009 A CN 202110310009A CN 113021346 A CN113021346 A CN 113021346A
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郭常福
王宗义
接东旭
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Abstract

本发明提供一种船舶吊马自动焊接打磨的控制方法、计算机存储介质及终端，所述控制方法包括：获取每个工件的轮廓信息；将提取到的工件的轮廓信息与预存工件模型进行匹配，识别出每个工件的位置信息，以计算出每个工件的重心及确定抓取位置；控制搬运打磨机器人本体运动，以将工件放置于定位面上；启动激光视觉跟踪装置对工件进行扫描，以获取焊枪的焊接轨迹信息；控制焊枪按照焊接轨迹信息移动，以完成焊接任务；待完成焊接任务后，控制搬运打磨机器人本体带动打磨刀具移动，以打磨焊渣。本发明完全依靠机器人即可将剩余工序自动完成；不仅节省人工投入，而且也缩短了整体加工时间，提高了吊马成品的质量，从而提高施工质量、缩短加工周期的目的。

Description

船舶吊马自动焊接打磨的控制方法、计算机存储介质及终端
技术领域
本发明属于智能车间技术领域，涉及一种控制方法，特别是涉及一种船舶吊马自动焊接打磨的控制方法、计算机存储介质及终端。
背景技术
吊马是船舶建造过程中船体分段、总段等结构物搬运、翻身、总组、搭载的必要构件，在船厂应用范围广泛，使用数量巨大。在现有技术中，吊马焊接都是由装配工先将腹板和面板安装在一起，然后完全依靠人工完成焊接，然后再利用角焊机进行膜板和肘板及其他构件的焊接，人力成本高，工作强度大，焊接效率低，焊接质量一致性较差，次品率较高；同时，由于焊接质量的相对失控，就会通过大量的打磨来弥补焊接质量的不足，费时费力，浪费资源，加工成本高。
因此，如何提供一种船舶吊马自动焊接打磨的控制方法、计算机存储介质及终端。以解决现有技术由于焊接质量的相对失控，就会导致大量的打磨来弥补焊接质量的不足，费时费力，浪费资源，加工成本高等缺陷，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
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船舶吊马自动焊接打磨的控制方法、计算机存储介质及终端，用于解决现有技术由于焊接质量的相对失控，就会导致大量的打磨来弥补焊接质量的不足，费时费力，浪费资源，加工成本高的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种船舶吊马自动焊接打磨的控制方法，应用于一船舶吊马自动焊接打磨设备；所述船舶吊马自动焊接打磨设备包括中央控制***、与所述中央控制***连接的视觉识别定位装置、激光视觉跟踪装置、搬运打磨机器人本体、焊接机器人本体、与所述焊接机器人本体连接的焊枪及打磨刀具；所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法包括：待所述视觉识别定位装置启动且移动到工件位置处后，获取每个工件的轮廓信息；将提取到的工件的轮廓信息与预存工件模型进行匹配，识别出每个工件的位置信息，以计算出每个工件的重心及确定抓取位置；控制搬运打磨机器人本体运动，以将工件放置于定位面上；启动所述激光视觉跟踪装置对所述工件进行扫描，以获取焊枪的焊接轨迹信息；控制焊枪按照所述焊接轨迹信息移动，以完成焊接任务；待完成焊接任务后，控制搬运打磨机器人本体带动打磨刀具移动，以打磨焊渣。
于本发明的一实施例中，所述船舶吊马自动焊接打磨设备还包括；与所述中央控制***连接的搬运打磨机器人控制器；所述控制方法还包括：通过所述搬运打磨机器人控制器控制所述搬运打磨机器人本体，以带动所述视觉识别定位装置移动，采集每个工件的轮廓信息。
于本发明的一实施例中，所述船舶吊马自动焊接打磨设备还包括；搬运打磨机器人本体上的端拾器、PLC及与所述PLC连接的焊接变位机；所述控制方法还包括：控制所述搬运打磨机器人上的端拾器移动，使其停止在工件指定位置上进行抓取，再通过带动搬运打磨机器人本体运动，以将所述工件移动至所述焊接变位机处。
于本发明的一实施例中，所述船舶吊马自动焊接打磨设备还包括；与所述中央控制***连接的焊接机器人控制器；所述控制方法还包括：通过所述焊接机器人控制器控制焊接机器人本体，进而带动所述激光视觉跟踪装置移动。
于本发明的一实施例中，所述启动所述激光视觉跟踪装置对所述工件进行扫描，以获取焊接轨迹信息的步骤包括：将所述激光视觉跟踪装置移动到焊缝附近后，将所述激光视觉跟踪装置扫描获取的焊缝轨迹与预存的焊缝信息进行比较，判断两者是否一致；若是，则将所述激光视觉跟踪装置扫描获取的焊缝轨迹作为焊枪的焊接轨迹信息；若否，按照所述预存的焊缝信息对获取的焊缝轨迹进行校正，以将校正后的焊缝信息作为焊枪的焊接轨迹信息。
于本发明的一实施例中，所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法还包括：在所述焊枪在执行焊接任务时，指示所述激光视觉跟踪装置对焊缝进行实时跟踪。
于本发明的一实施例中，所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法还包括：待打磨完成后，通过所述搬运打磨机器人控制器控制所述搬运打磨机器人本体上的端拾器移动，以抓取打磨后的成品，并将成品搬运至成品理配料斗。
于本发明的一实施例中，所述船舶吊马自动焊接打磨设备还包括；与所述中央控制***连接的焊接电源及与所述焊接电源连接的送丝机；所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法还包括，启动所述焊接电源，控制所述送丝机向所述焊枪供应焊丝，以使其执行焊接任务。
本发明又一方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法。
本发明最后一方面提供一种终端，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法；所述终端设置于一船舶吊马自动焊接打磨设备内。
如上所述，本发明所述的船舶吊马自动焊接打磨的控制方法、计算机存储介质及终端，具有以下有益效果：
本发明所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法、计算机存储介质及终端只要船舶吊马自动焊接打磨设备将吊马组对完成后，便不再需要人工参与，完全依靠机器人即可将剩余工序自动完成；不仅节省了人工投入，而且也缩短了整体加工时间，最关键的是提高了吊马成品的质量，从而实现了减少人工成本、提高施工质量、缩短加工周期的目的。
附图说明
图1显示为本发明的船舶吊马自动焊接打磨设备的示意图。
图2显示为本发明的船舶吊马自动焊接打磨的控制方法于一实施例中的流程示意图。
元件标号说明
1 船舶吊马自动焊接打磨设备
11 人机交互单元
12 中央控制***
13 搬运打磨机器人控制器
14 搬运打磨机器人本体
15 端拾器
16 打磨刀具
17 视觉识别定位装置
18 激光视觉跟踪装置
19 焊接机器人控制器
20 焊接机器人本体
21 焊接电源
22 送丝机
23 焊枪
24 PLC
25 焊接变位机
26 清枪器
S21～S31 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
本实施例提供一种船舶吊马自动焊接打磨的控制方法，应用于一船舶吊马自动焊接打磨设备；所述船舶吊马自动焊接打磨设备包括中央控制***、与所述中央控制***连接的视觉识别定位装置、激光视觉跟踪装置、搬运打磨机器人本体、焊接机器人本体、与所述焊接机器人本体连接的焊枪及打磨刀具；所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法包括：
待所述视觉识别定位装置启动且移动到工件位置处后，获取每个工件的轮廓信息；
将提取到的工件的轮廓信息与预存工件模型进行匹配，识别出每个工件的位置信息，以计算出每个工件的重心及确定抓取位置；
控制搬运打磨机器人本体运动，以将工件放置于定位面上；
启动所述激光视觉跟踪装置对所述工件进行扫描，以获取焊枪的焊接轨迹信息；
控制焊枪按照所述焊接轨迹信息移动，以完成焊接任务；
待完成焊接任务后，控制搬运打磨机器人本体带动打磨刀具移动，以打磨焊渣。
以下将结合图示对本实施例所提供的船舶吊马自动焊接打磨的控制方法进行详细描述。本实施例所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法应用于如图1所示的船舶吊马自动焊接打磨设备1。所述船舶吊马自动焊接打磨设备1包括组对件(未予图示)、人机交互单元11、中央控制***12、与所述中央控制***12连接的搬运打磨机器人控制器13、与所述搬运打磨机器人控制器13连接的搬运机器人本体14、与所述搬运机器人本体14连接的端拾器15和打磨刀具16、与所述中央控制***12连接的视觉识别定位装置17、与所述中央控制***12连接的激光视觉跟踪装置18、与所述中央控制***12连接的焊接机器人控制器19、与所述焊接机器人控制器19连接的焊接机器人本体20、与所述中央控制***12连接的焊接电源21、与所述焊接电源21连接的送丝机22、分别与所述焊接机器人本体20和所述送丝机22连接的焊枪23、与所述中央控制***12连接的PLC24、与所述PLC24连接的焊接变位机25及清枪器26。
在本实施例中，所述组对件10由吊马面板、膜板、腹板和肘板装配、电焊而成。装配间隙<1.5mm。
请参阅图2，显示为船舶吊马自动焊接打磨的控制方法于一实施例中的流程示意图。如图2所示，所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法具体包括以下步骤：
S21，通过所述搬运打磨机器人控制器控制所述搬运打磨机器人本体，以带动所述视觉识别定位装置移动。
S22，待所述视觉识别定位装置启动且移动到工件位置处后，获取每个工件的轮廓信息。
S23，将提取到的工件的轮廓信息与预存工件模型进行匹配，识别出每个工件的位置信息，以计算出每个工件的重心及确定抓取位置。
S24，控制所述搬运打磨机器人上的端拾器移动，使其停止在工件指定位置上进行抓取，再通过带动搬运打磨机器人本体运动，以将所述工件移动至所述焊接变位机处。
S25，控制搬运打磨机器人本体运动，以将工件放置于定位面上。
具体地，通过PLC控制焊接变位机动作，并配合搬运打磨机器人将工件放置在定位面上夹紧。
S26，通过所述焊接机器人控制器控制焊接机器人本体，进而带动所述激光视觉跟踪装置移动。
S27，启动所述激光视觉跟踪装置对所述工件进行扫描，以获取焊枪的焊接轨迹信息。
具体地，将所述激光视觉跟踪装置移动到焊缝附近后，将所述激光视觉跟踪装置扫描获取的焊缝轨迹与预存的焊缝信息进行比较，判断两者是否一致；若是，则将所述激光视觉跟踪装置扫描获取的焊缝轨迹作为焊枪的焊接轨迹信息；若否，按照所述预存的焊缝信息对获取的焊缝轨迹进行校正，以将校正后的焊缝信息作为焊枪的焊接轨迹信息。
S28，控制焊枪机器人本体上的焊枪按照所述焊接轨迹信息移动，以完成焊接任务移动，同时启动所述焊接电源，控制所述送丝机向所述焊枪供应焊丝，以使其执行焊接任务，在所述焊枪在执行焊接任务时，指示所述激光视觉跟踪装置对焊缝进行实时跟踪。
S29，待完成焊接任务后，通过搬运打磨机器人控制器控制控制搬运打磨机器人本体，进而带动打磨刀具移动。
S30，待打磨刀具移动到工件位置后，按照所述焊枪的焊接轨迹信息，控制搬运打磨机器人本体带动打磨刀具对完成的工件进行焊渣清理及打磨。
S31，待打磨完成后，通过所述搬运打磨机器人控制器控制所述搬运打磨机器人本体上的端拾器移动，以抓取打磨后的成品，并将成品搬运至成品理配料斗。
本实施例所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法只要船舶吊马自动焊接打磨设备将吊马组对完成后，便不再需要人工参与，完全依靠机器人即可将剩余工序自动完成；不仅节省了人工投入，而且也缩短了整体加工时间，最关键的是提高了吊马成品的质量，从而实现了减少人工成本、提高施工质量、缩短加工周期的目的。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法。
所述计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是(但不限于)电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。用于执行本申请操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路配置数据或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本申请的各个方面。
实施例二
本实施例提供一种终端，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行实施例一所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法。所述终端设置于一船舶吊马自动焊接打磨设备内。
于本申请一实施例中，所述终端中的处理器会按照如图2所述的步骤，将一个或多个以应用程序的进程对应的指令加载到存储器中，并由处理器来运行存储在存储器中的应用程序，从而实现如图2所述的方法。
所述存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。所述存储器存储有操作***和操作指令、可执行模块或者数据结构，或者它们的子集，或者它们的扩展集，其中，操作指令可包括各种操作指令，用于实现各种操作。操作***可包括各种***程序，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。
所述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明所述的船舶吊马自动焊接打磨的控制方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。
本发明还提供一种船舶吊马自动焊接打磨设备，所述船舶吊马自动焊接打磨设备可以实现本发明所述的船舶吊马自动焊接打磨的控制方法，但本发明所述的船舶吊马自动焊接打磨的控制方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的船舶吊马自动焊接打磨设备的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。
综上所述，本发明所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法、计算机存储介质及终端只要船舶吊马自动焊接打磨设备将吊马组对完成后，便不再需要人工参与，完全依靠机器人即可将剩余工序自动完成；不仅节省了人工投入，而且也缩短了整体加工时间，最关键的是提高了吊马成品的质量，从而实现了减少人工成本、提高施工质量、缩短加工周期的目的。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种船舶吊马自动焊接打磨的控制方法，其特征在于，应用于一船舶吊马自动焊接打磨设备；所述船舶吊马自动焊接打磨设备包括中央控制***、与所述中央控制***连接的视觉识别定位装置、激光视觉跟踪装置、搬运打磨机器人本体、焊接机器人本体、与所述焊接机器人本体连接的焊枪及打磨刀具；所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法包括：
待所述视觉识别定位装置启动且移动到工件位置处后，获取每个工件的轮廓信息；
将提取到的工件的轮廓信息与预存工件模型进行匹配，识别出每个工件的位置信息，以计算出每个工件的重心及确定抓取位置；
控制搬运打磨机器人本体运动，以将工件放置于定位面上；
启动所述激光视觉跟踪装置对所述工件进行扫描，以获取焊枪的焊接轨迹信息；
控制焊枪按照所述焊接轨迹信息移动，以完成焊接任务；
待完成焊接任务后，控制搬运打磨机器人本体带动打磨刀具移动，以打磨焊渣。
2.根据权利要求1所述的船舶吊马自动焊接打磨的控制方法，其特征在于，
所述船舶吊马自动焊接打磨设备还包括；与所述中央控制***连接的搬运打磨机器人控制器；
所述控制方法还包括：通过所述搬运打磨机器人控制器控制所述搬运打磨机器人本体，以带动所述视觉识别定位装置移动，采集每个工件的轮廓信息。
3.根据权利要求1所述的船舶吊马自动焊接打磨的控制方法，其特征在于，
所述船舶吊马自动焊接打磨设备还包括；搬运打磨机器人本体上的端拾器、PLC及与所述PLC连接的焊接变位机；
所述控制方法还包括：控制所述搬运打磨机器人上的端拾器移动，使其停止在工件指定位置上进行抓取，再通过带动搬运打磨机器人本体运动，以将所述工件移动至所述焊接变位机处。
4.根据权利要求1所述的船舶吊马自动焊接打磨的控制方法，其特征在于，
所述船舶吊马自动焊接打磨设备还包括；与所述中央控制***连接的焊接机器人控制器；
所述控制方法还包括：通过所述焊接机器人控制器控制焊接机器人本体，进而带动所述激光视觉跟踪装置移动。
5.根据权利要求4所述的船舶吊马自动焊接打磨的控制方法，其特征在于，所述启动所述激光视觉跟踪装置对所述工件进行扫描，以获取焊接轨迹信息的步骤包括：
将所述激光视觉跟踪装置移动到焊缝附近后，将所述激光视觉跟踪装置扫描获取的焊缝轨迹与预存的焊缝信息进行比较，判断两者是否一致；若是，则将所述激光视觉跟踪装置扫描获取的焊缝轨迹作为焊枪的焊接轨迹信息；若否，按照所述预存的焊缝信息对获取的焊缝轨迹进行校正，以将校正后的焊缝信息作为焊枪的焊接轨迹信息。
6.根据权利要求4所述的船舶吊马自动焊接打磨的控制方法，其特征在于，所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法还包括：
在所述焊枪在执行焊接任务时，指示所述激光视觉跟踪装置对焊缝进行实时跟踪。
7.根据权利要求2所述的船舶吊马自动焊接打磨的控制方法，其特征在于，所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法还包括：
待打磨完成后，通过所述搬运打磨机器人控制器控制所述搬运打磨机器人本体上的端拾器移动，以抓取打磨后的成品，并将成品搬运至成品理配料斗。
8.根据权利要求1所述的船舶吊马自动焊接打磨的控制方法，其特征在于，
所述船舶吊马自动焊接打磨设备还包括；与所述中央控制***连接的焊接电源及与所述焊接电源连接的送丝机；
所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法还包括，启动所述焊接电源，控制所述送丝机向所述焊枪供应焊丝，以使其执行焊接任务。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法。
10.一种终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如权利要求1至8中任一项所述船舶吊马自动焊接打磨的控制方法；所述终端设置于一船舶吊马自动焊接打磨设备内。
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