(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210893759.1 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 熵智科技 （深圳） 有限公司 地址 518000 广东省深圳市福田区华强北 街道福强社区振华路中电迪富大厦7 层703 (72)发明人 朱清德　田希文　高磊　 (74)专利代理 机构 深圳市世纪恒程知识产权代 理事务所 4 4287 专利代理师 何秋石 (51)Int.Cl. B23K 31/02(2006.01) B23K 37/053(2006.01) B23K 37/02(2006.01) B25J 9/16(2006.01)G06V 20/00(2022.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 管板焊焊接方法、 系统、 焊接机器人及存储 介质 (57)摘要 本发明公开了一种管板焊焊接方法、 系统、 焊接机器人及存储介质， 该方法通过发送图像采 集指令至视觉子系统， 以使视觉子系统根据图像 采集指令采集待焊接管板的管板外圆轮廓； 接收 视觉子系统反馈的管板外圆轮廓， 根据管板外圆 轮廓识别图像采集是否成功； 若成功， 则获取待 焊接管板的焊道空间坐标值及工艺参数信息； 根 据焊道空间坐标值及工艺参数信息执行焊接， 以 完成待焊接管板的所有焊道焊接。 本发明在管板 外圆轮廓识别图像采集成功时， 获取待焊接管板 的焊道空间坐标值及工艺参数信息； 根据焊道空 间坐标值及工艺参数信息执行焊接， 避免在管板 种类变化的情况下重新进行离线编程， 从而无需 对不同种类的管板分别进行离线编程， 提升了焊 接效率。 权利要求书2页 说明书14页 附图5页 CN 115319323 A 2022.11.11 CN 115319323 A 1.一种管板焊 焊接方法， 其特 征在于， 所述管板焊 焊接方法包括： 发送图像采集指令至视觉子系统， 以使所述视觉子系统根据所述图像采集指令采集待 焊接管板的管板 外圆轮廓； 接收所述视觉子系统反馈的所述管板外圆轮廓， 根据所述管板外圆轮廓识别图像采集 是否成功； 若成功， 则获取 所述待焊接管板的焊道空间坐标值及工艺 参数信息； 根据所述焊道 空间坐标值及工艺参数信 息执行焊接， 以完成所述待焊接管板的所有焊 道焊接。 2.如权利要求1所述的管板焊焊接方法， 其特征在于， 所述获取所述待焊接管板的焊道 空间坐标值及工艺 参数信息的步骤， 包括： 发送获取指令至所述视觉子系统， 以使所述视觉子系统根据所述获取指令反馈字符串 信息； 通过字符串解析功能函数对所述字符串信 息进行转换， 获得每一条圆形焊道的圆弧段 数、 每段圆弧的轨 迹点位的空间坐标值和工艺 参数信息 。 3.如权利要求2所述的管板焊焊接方法， 其特征在于， 所述通过字符串解析功能函数对 所述字符串信息进行转换， 获得每一条圆形焊道的焊道空间坐标值和工艺参数信息的步骤 之后， 还包括： 定义多个第一 位置寄存器和多个第二 位置寄存器； 将各条圆形焊道的所述空间坐标值存 储于所述第一 位置寄存器； 将各条圆形焊道的所述工艺 参数信息存 储于所述第二 位置寄存器； 相应地， 所述空间坐标值包括焊接起始点； 所述根据 所述焊道 空间坐标值及工艺参数信 息执行焊接， 以完成所述待焊接管板的所 有焊道焊接， 包括： 运动到焊接起始点的接近点， 从所述第 一位置寄存器中读取各圆弧的轨迹点位的空间 坐标值， 并从所述第二位置 寄存器中读取工艺参数信息， 执行焊接指 令， 以完成所述待焊接 管板的所有焊道焊接 。 4.如权利要求3所述的管板焊焊接方法， 其特征在于， 所述发送图像采集指令至视觉子 系统， 以使所述视觉子系统根据所述图像采集指令采集待焊接管板的管板外圆轮廓的步骤 之前， 还包括： 根据焊枪 位置定义焊接 机器人的工具坐标系； 根据手眼标定确定所述工具坐标系的原点与用户坐标系的原点之间的位置关系； 根据所述 位置关系和所述工具坐标系的原点建立用户坐标系； 在所述工具坐标系内定义预设安全位置， 在所述用户坐标系内定义拍照位置； 相应地， 所述发送图像采集指令至视觉子系统， 以使所述视觉子系统根据所述图像采 集指令采集待焊接管板的管板 外圆轮廓， 包括： 在所述焊枪处于所述预设安全位置时， 发送图像采集指令至视觉子系统， 以使所述视 觉子系统的采集摄像头在所述拍照位置根据所述图像采集指令采集待焊接管板的管板外 圆轮廓。 5.如权利要求4所述的管板焊焊接方法， 其特征在于， 所述发送图像采集指令至视觉子权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115319323 A 2系统的步骤 包括： 基于通讯程序框架定义存 储图像采集指令的字符串变量和布尔变量； 与所述视觉子系统建立通讯连接， 将通讯协议字符串指令赋值于存储图像采集指令的 字符串变量， 并通过发送字符串功能指令将赋值后的通讯协 议字符串指令发送至所述视觉 子系统； 读取返回值功能指令， 根据 所述返回值功能指令中的布尔变量判断所述赋值后的通讯 协议字符串指令是否发送完成； 若发送完成， 则根据所述返回值功能指令判断下一 步动作。 6.如权利要求1所述的管板焊焊接方法， 其特征在于， 所述根据 所述焊道 空间坐标值及 工艺参数信息执 行焊接， 以完成所述待焊接管板的所有焊道焊接的步骤之前， 还 包括： 读取当前焊接起 点的旋转轴度数； 根据所述旋转轴度数和所述焊接运动轨 迹判断焊接过程中旋转轴是否会处于极限位； 在所述旋转轴会处于极限位置时， 预先回转所述旋转轴至标准起点， 并在所述旋转轴 至标准起点时， 执行所述根据所述焊道空间坐标值及工艺参数信息执行焊接， 以完成所述 待焊接管板的所有焊道焊接的步骤。 7.一种焊接机器人， 其特征在于， 所述焊接机器人包括： 存储器、 处理器及存储在所述 存储器上并可在所述处理器上运行的管板焊焊接程序， 所述管板焊焊接程序被所述处理器 执行时实现如权利要求1至 6中任一项所述的管板焊 焊接方法的步骤。 8.一种管板焊焊接系统， 其特征在于， 所述管板焊焊接系统包括： 视觉子系统和如权利 要求7所述的焊接 机器人； 所述视觉子系统， 用于在接收到所述图像采集指令时， 根据采集到的管板 图像提取圆 环点云轮廓， 将所述圆环点云轮廓投影至板面获得管板外圆轮廓， 并反馈所述管板外圆轮 廓。 9.如权利要求8所述的管板焊焊接系统， 其特征在于， 所述视觉子系统， 还用于在接收 到所述焊接机器人发送的所述获取指令时， 根据所述管板外圆轮廓识别待焊接圆大小， 根 据所述待焊接圆大小将待焊接管板的圆形焊道分割为预设数量的小段圆弧， 并将 每一条所 述圆形焊道的圆弧段数、 每段圆弧的轨迹点位的空间坐标值和工艺参数信息以字符串信息 的形式反馈 至所述焊接 机器人。 10.一种存储介质， 其特征在于， 所述存储介质上存储有管板焊焊接程序， 所述管板焊 焊接程序被处 理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的管板焊 焊接方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115319323 A 3