[发明专利]通过视觉图像描点实现直形管件免编程自动焊接的方法

说明书

通过视觉图像描点实现直形管件免编程自动焊接的方法，采用工业相机连接计算机，焊接工件放在水平工作台上，将待焊接的直形管工件按照焊接后的形状摆放在经过图像坐标标定的水平工作台上；采用工业相机对直形管工件拍照，拍照后得到的图像传输到计算机并在屏幕上显示；输入直形管的几何尺寸、根据所焊接的直线管的形状、两根相互焊接的直线管之间的夹角在图像上在图像上点击相应的点，生成焊缝轨迹，将其即焊枪姿态信息传输给焊接机器人，焊接机器人按照上述信息完成两个侧面焊缝及上部的平面焊缝的焊接。本发明能够大大降低这类工件焊接中的人工成本。

技术领域

本发明涉及管件之间的焊接技术，特别涉及一种只需要通过计算机屏幕操作即可实现直形管件之间焊接的方法，属于焊接技术领域。

背景技术

在工农业生产活动中，用到大量的直形管（如直形方管、直形圆管）组焊件，一根直形管的端部焊接在另一根直行管的外表面，如常见的直形管之间焊接形成的T形件、梯形件等，这些直形管形成的组焊件往往一般针对特定的安装使用场所制造，其尺寸、形状经常变动，一般无法实现大规模自动化生产，即使规模较大的情况下能够采用自动焊接机器人，但自动焊接机器人在焊接时还需要人工编程示教，对操作人员的技能有较高的要求，所以在目前的这类管件的焊接中还主要通过人工进行焊接，所以生产这类组焊点阵标定法件需要大量的焊接技术工人，而且这种组焊件对焊接工人的技术水平要求越来越高，因为，为了降低成本，生产企业要采用的焊接管件的厚度越来越薄，从10毫米、8毫米...到2毫米甚至是1.5毫米、1.2毫米、1.0毫米、0.9毫米、0.8毫米、0.7毫米、0.6毫米等等，越薄的壁厚焊接难度越大，所以目前这类工件的焊接对工人的焊接技能、经验要求也越来越高，相应的焊接技师缺乏的情况下，就会使这类工件的订单难以完成或者成本大幅提高，以去年我国广东省的卫浴制造行业为例，在卫浴生产中需要用到直形方管组焊成的方管支架，2020年上半年以前这类工件的焊接技师的月薪在8000元左右，随着下半年卫浴市场的需求增加，工厂的订单大幅增加，对方管支架需求也同样大增，而达到这类管件要求焊接技师培养需要时间，其数量是不可能按照订单需求随时可以增多的，所以就出现了焊接技师荒，其月薪也大幅增加，一度突破20000元，这使企业的制造成本大幅提高，若能开发不需要现场人工编程示教技能、不需要焊接技能即可完成直形管之间自动焊接的技术，则可以打破这类工件的焊接作业门槛，有利于企业提高效率、降低成本。

发明内容

本发明的目的在于克服目前直形管中存在的上述问题，提供一种通过视觉图像描点实现直形管件免编程自动焊接的方法。

为实现本发明的目的，采用了下述的技术方案：通过视觉图像描点实现直形管件免编程自动焊接的方法，采用工业相机连接计算机，焊接工件放在水平工作台上，将待焊接的直形管工件按照焊接后的形状摆放在经过图像坐标标定的水平工作台上；采用工业相机对直形管工件拍照，拍照后得到的图像传输到计算机并在屏幕上显示；输入直形管的几何尺寸、根据所焊接的直线管的形状、两根相互焊接的直线管之间的夹角在图像上在图像上点击相应的点，根据点击的点和直线管的几何尺寸得到各个焊缝的焊接轨迹；具体如下：

A：对于两根方管之间焊接：

A1：方管A平放在水平工作台上，方管B的端部置放在与方管A的焊接处，方管B厚度方向上的中线与方管A厚度方向上的中线位于同一水平面上，方管A与方管B的边线形成两个夹角，对放好的方管A、方管B采用工业相机拍照，拍照后得到的图像传输到计算机；

A2：点击描点：点击图像上其中一个夹角的表征点或者两个夹角的表征点，夹角的表征点指形成该夹角方管A边线上的任意一点、该夹角的角部点、形成该夹角方管B边线上的任意一点；

A3：尺寸参数输入：当方管A、方管B的厚度相同时，至少将以下尺寸参数输入计算机：方管B的厚度，方管B的宽度输入按照以下规则进行：当只点击其中一个夹角的表征点时，必须输入方管B的宽度；当点击两个夹角的表征点时，选择输入或不输入方管B的宽度；