[发明专利]一种结构制造方法及装置

说明书

本申请涉及制造技术领域，公开了一种结构制造方法及装置，该方法包括：将目标结构分割成子结构，确定目标结构是否为周期重复结构；确定目标结构为周期重复结构后，根据子结构轮廓选择或设计作业模块，并确定作业模块的最优安装位置；根据获得的最优安装位置，设计自定位工装模块，同时在子结构上设计作为定位基准的特征点；通过物流输送模块将自定位工装模块和作业模块转运至对子结构作业的安装位置附近，并将自定位工装模块以特征点为基准进行定位、固定作业模块；控制作业模块作业，直至完成最后一个子结构的作业任务。这样可以实现作业模块对目标结构的全自动化作业，无需人工实时观察和干预，降低了生产成本，具有高兼容性和高柔性的特点。

技术领域

本发明涉及制造技术领域，特别是涉及一种结构制造方法及装置。

背景技术

结构生产制造的过程中，结构自动化制造工作站的成功应用极大地提升了结构焊接自动化程度，并且凭借机械手臂的灵活性以及制造过程的稳定性，极大提高了结构的制造质量和效率。

现有的结构自动化制造工作站多为龙门加变位机组合的设计思路，对于中大型结构，机械手臂的臂展不能完全覆盖大型结构，所以只能对大型结构的局部进行作业。为了实现大型结构整体自动化制造，当机械手臂完成局部作业后，需要将机械手臂转运至下一个作业区域，龙门式结构可转运机械手臂，如图1所示，通过悬臂01竖向、纵向运动及跨臂02的横向运动实现机械手臂03的转运。

对于某些复杂的结构，机械手臂达到作业区域附近，还无法对结构进行加工，此时需要通过变位机翻转工件，给机械手臂最好的角度实施作业。该设计思路没有从结构本身的特点来设计合适的制造工作站，当制造如图2和图3所示的结构，当作业区域04附近存在干涉件05时，由于悬臂为刚性结构而导致悬臂无法将机械手臂转运至作业目标附近，而对于这种大型结构，采用变位机将结构翻转至合适位置也不现实，就算能翻转工件，机械手臂也没有合适的姿态对作业区域实施作业。所以按照该思路设计的工作站还存在局限性，另外，龙门加变位机组合式的工作站制造成本极高，对于一些中小制造企业，根本无法承担前期的投入成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构制造方法及装置，可以实现对目标结构的全自动化作业，无需人工实时观察和干预，降低了生产成本。

其具体方案如下：

一种结构制造方法，包括：

将目标结构分割成子结构，确定所述目标结构是否为周期重复结构；

确定目标结构为周期重复结构后，根据子结构轮廓选择或设计作业模块，并确定所述作业模块的最优安装位置；

根据获得的所述最优安装位置，设计自定位工装模块，同时在子结构上设计作为定位基准的特征点；

通过物流输送模块将所述自定位工装模块和所述作业模块转运至对子结构作业的安装位置附近，并将所述自定位工装模块以所述特征点为基准进行定位、固定所述作业模块；

控制所述作业模块作业，直至完成最后一个子结构的作业任务。

优选地，在本发明实施例提供的上述结构制造方法中，将目标结构分割成子结构，确定所述目标结构是否为周期重复结构，包括：

对目标结构进行边缘检测与拟合，将所述目标结构分割成多个子结构；

计算各子结构之间的相似度；

根据所述相似度达到设定阈值的占比，确定所述目标结构是否为周期重复结构。

优选地，在本发明实施例提供的上述结构制造方法中，在根据子结构轮廓选择或设计作业模块之前，还包括：

对子结构进行扫描，获得子结构的点云数据；

根据获得的所述点云数据，通过滤波算法，去除离群点，提取子结构轮廓。