[发明专利]规划焊接操作的方法和装置

说明书

本公开的实施方式涉及规划焊接操作的方法和装置。在本公开的一个实施方式中，该方法包括基于焊接对象的三维模型中该焊接对象所包括的几何体结构，识别该焊接对象上的焊缝。该方法还包括基于焊缝、焊接参数和焊接工艺要求，确定焊接顺序。该方法进一步包括基于用于焊接机器人的另一三维模型、焊接顺序、机器人路径参数和焊接参数，生成用于焊接机器人的操作程序，以规划焊接对象的焊接操作。利用本公开的实施方式，可以以自动方式生成焊接程序，并且因此机器人可被用于焊接小批量制造的结构或者巨大且复杂的结构，从而使得自动化水平得到显著提高，而且因此生产成本也相应降低。

技术领域

本公开的实施方式总体上涉及焊接领域，并且更具体地涉及规划焊接操作的方法和装置。

背景技术

目前，机器人在诸如焊接、装配、输送、喷漆、激光加工等诸多领域得到广泛应用。焊接机器人可以根据机器人程序，以预定的方式自动执行焊接操作。例如，在造船业中，小型钢船通常具有数十万至数百万焊接点，这意味着巨大的工作量。然而，目前在造船中焊接的自动化水平仍相当低，并且需要大量的人力在船上执行焊接操作。在这个行业中使用机器人的主要障碍在于：机器人编程不仅耗时而且非常复杂。因此，需要提供一种在这种复杂的情况下方便使用机器人的解决方案。

发明内容

为此，本公开提供一种用于规划焊接操作的解决方案，以解决或至少部分地缓解现有技术中的至少一部分问题。

根据本公开的第一方面，提供一种规划焊接操作的方法。该方法包括：基于焊接对象的三维模型(220)中所述焊接对象所包含的几何体结构，识别所述焊接对象上的焊缝。该方法还包括基于焊缝、焊接参数和焊接工艺要求，确定焊接顺序。该方法进一步包括基于用于焊接机器人的另一三维模型、焊接顺序、机器人路径参数和焊接参数，生成针对焊接机器人的操作程序，以规划焊接对象的焊接操作。

在本公开的一个实施方式中，该方法还可以包括基于焊接工艺要求编辑焊缝，以形成焊缝的集合，其中焊接顺序是基于焊缝的集合而确定的。

在本公开的另一实施方式中，该方法还可以包括在包含用于焊接对象的三维模型和用于焊接机器人的另一三维模型的虚拟环境中，检查针对焊接机器人生成的操作程序的可行性。

在本公开的又一实施方式中，该方法还可以包括响应于生成的操作程序未通过检查，调整机器人路径参数；以及其中基于经过调整的机器人路径参数，生成针对焊接机器人的另一操作程序。

在本公开的又一实施方式中，该方法还可以包括向焊接机器人的控制器传输操作程序，以控制焊接机器人的焊接操作。

在本公开的另一实施方式中，识别焊接对象的部件上的焊缝包括将包含在焊接对象的物体之间的交线识别为焊缝，其中隐藏交线被从识别的交线移除。

在本公开的另一实施方式中，其中焊接顺序被进一步手动调整，和/或其中生成的操作程序是无碰撞的。

在本公开的又一实施方式中，其中用于焊接对象的三维模型和用于焊接机器人的另一三维模型是计算机辅助设计(CAD)模型。

在本公开的第二方面中，还提供一种用于规划焊接操作的装置。该装置包括焊缝识别模块、顺序确定模块和程序生成模块。焊缝识别模块被配置用于基于焊接对象的三维模型(220)中焊接对象中所包含的几何体结构，识别焊接对象上的焊缝。顺序确定模块被配置用于基于焊缝、焊接参数和焊接工艺要求，确定焊接顺序。程序生成模块配置用于基于用于焊接机器人的另一三维模型、焊接顺序、机器人路径参数和焊接参数，生成针对焊接机器人的操作程序，以在对焊接对象进行焊接时规划焊接操作。

利用本公开的实施方式可以以自动方式生成焊接程序，并且由此机器人编程所需的时间和成本可以大大减少。因此，机器人可以被用于焊接小批量制造的结构或者巨大且复杂的结构，自动水平得到显著提高，而且生产成本也相应降低。

附图说明