【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接工艺，具体涉及一种工业焊接装置、工业焊接数据采集的方法及系统。
技术介绍
1、焊接是现代制造业的重要组成部分，随着金属加工工艺的不断发展，对焊接质量提出了更高的要求，焊接数据采集技术是通过对焊接过程进行监测，获取焊接参数、温度、压力等数据，以实现对焊接的监控，然而目前的数据采集系统局限于单指标项或者少量指标项的采集，在对采集到的多指标项数据进行分析和挖掘方面存在一定的局限性，对于复杂的焊接工艺参数之间的关系无法进一步的分析。焊接数据采集系统主要针对电流、电压、熔池检测等数据，这些数据之间的联动性较差，在后续对焊接工艺进行深度分析时会遇到很大的阻碍，降低了焊接过程的效率，影响了焊接的效果。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种工业焊接数据采集的方法，以解决如何提高焊接工业采集的数据之间的联动性以提高焊接效果的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种工业焊接装置，包括：焊接机器人、熔池检测相机、激光传感器、以及上位机；所述焊接机器人，安装有焊枪，用于根据上位机传输的控制指令控制焊枪执行焊接工作；所述熔池检测相机，用于获取焊接机器人执行焊接工作时的熔池图像，并记录所述熔池图像的时间戳；所述激光传感器，安装于焊接机器人机械臂的预设位置，用于获取焊接机器人执行焊接工作时的点云数据，并记录所述点云数据的时间戳；所述上位机，用于向所述焊接机器人传输控制指令，并获取焊接机器人执行焊接工作时的轨迹位置以及焊接电流电压数据，记录所述轨迹位置的时间戳以及所述焊
3、本专利技术实施例中通过熔池检测相机、激光传感器、焊接机器人和上位机，在焊接过程实时获取并记录焊接机器人执行焊接工作时的熔池图像、点云数据、轨迹位置以及焊接电流电压数据等多种信息，数据都带有时间戳，将时间戳进行融合处理后，会得到同一时间线对应的轨迹位置、电流电压数据、熔池图像数据以及点云数据，并进行可视化展示，提高了各项数据之间的关联性，从而帮助操作人员了解焊接过程的状态，以便于后续对焊接过程进行优化，提高焊接效果。
4、在一种可选的实施方式中，所述激光传感器获取的点云数据的坐标与焊接机器人生成轨迹位置的坐标处于同一坐标系。
5、本专利技术实施例通过激光传感器将点云数据以及焊接机器人生成轨迹位置坐标处于同一坐标系，为后续分析点云数据与焊接过程中机器人运动的关系提供数据基础，从而帮助操作人员更准确地分析焊接过程的问题。
6、第二方面，本专利技术提供了一种工业焊接数据采集的方法，基于第一方面所述的工业焊接装置的上位机，方法包括：向焊接机器人传输控制指令，控制所述焊接机器人执行焊接工作；获取焊接工作时熔池检测相机、激光传感器、焊接机器人所生成的焊接信息及对应的时间戳；对所述焊接信息以及对应的时间戳进行融合处理，得到同一时间线对应的焊接信息并进行可视化展示；其中，所述焊接信息至少包括：焊接机器人执行焊接工作时的轨迹位置、焊接电流电压数据、熔池图像以及点云数据。
7、本专利技术实施例通过实时获取焊接工作时的熔池检测相机、激光传感器和焊接机器人所生成的焊接信息及对应的时间戳，从而对焊接过程中多种关键信息实现了全面的记录，将多源数据进行融合处理，按照同一时间线对应起来，进行可视化展示，从而提高了各项数据之间的关联性，实现了焊接数据采集的全面性实时性，能够有效帮助操作人员了解焊接过程的状态，以便于后续对焊接过程进行优化。
8、在一种可选的实施方式中，所述对所述焊接信息以及对应的时间戳进行融合处理，得到同一时间线对应的焊接信息并进行可视化展示的步骤，包括：对所述焊接信息进行数据降噪、过滤以及增强，得到预处理后的焊接信息；将所述预处理后的焊接信息对应的时间戳进行按照时间序列进行修正，得到预处理后焊接信息对应的修正后的时间戳；将所述修正后的时间戳作为关键字，基于所述关键字执行预设融合函数得到同一时间线对应的预处理后的焊接信息；基于可视化工具将所述同一时间线对应的预处理后的焊接信息进行展示。
9、本专利技术实施例通过对焊接信息进行数据降噪、过滤以及增强，得到预处理后的焊接信息，提高数据质量，将预处理后的焊接信息对应的时间戳进行按照时间序列进行修正，保证多源数据获取时间的准确性，为后续的数据融合提供一个统一的时间基准，通过可视化工具将同一时间线对应的预处理后的焊接信息进行展示，能够直观清晰地呈现焊接过程中的各项数据。
10、在一种可选的实施方式中，所述对所述焊接信息以及对应的时间戳进行融合处理，得到同一时间线对应的焊接信息并进行可视化展示的步骤之后，还包括：基于所述焊接电流电压数据计算得到电弧数据；根据所述电弧数据以及预设焊接过渡系数，基于焊接过渡公式获取焊接过渡参数；基于所述焊接过渡参数训练焊接工艺优化模型，基于所述焊接工艺优化模型确定焊接工艺参数；根据所述焊接工艺参数基于控制算法生成优化后的控制指令，控制所述焊接机器人执行焊接工作。
11、本专利技术实施例通过根据实际焊接过程中的电弧特性，确定焊接参数，基于训练后的焊接工艺优化模型确定焊接工艺参数，能提高焊接质量和效率，根据焊接工艺参数基于控制算法生成优化后的控制指令，实现对焊接机器人的优化控制、精准控制，从而有效的保证了焊接质量。
12、在一种可选的实施方式中，所述对所述焊接信息以及对应的时间戳进行融合处理，得到同一时间线对应的焊接信息并进行可视化展示的步骤之后，还包括：基于所述熔池图像提取熔滴特征；根据所述熔滴特征基于控制算法生成优化后的控制指令，控制所述焊接机器人执行焊接工作。
13、本专利技术实施例通过基于熔池图像提取熔滴特征实现了对焊接过程中熔滴形成的过程和熔池状态的监控，根据熔滴特征基于控制算法生成优化后的控制指令，以使焊接过程可以根据实际熔滴状态进行适应性、有针对性的调整，预防焊接缺陷，从而有效的保证了焊接质量。
14、在一种可选的实施方式中，所述对所述焊接信息以及对应的时间戳进行融合处理，得到同一时间线对应的焊接信息并进行可视化展示的步骤之后，还包括：基于同一时间线对应的焊接信息利用仿真工具进行焊接仿真模拟。
15、本专利技术实施例中基于同一时间线对应的焊接信息利用仿真工具进行焊接仿真模拟，能够有效的验证不同的焊接方案和工艺路线，从而帮助操作人员在下一次实际焊接之前选择最佳的焊接方案，有效的提高焊接的准确性，保证了焊接质量。
16、第三方面，本专利技术提供了一种工业焊接数据采集的系统，所述系统包括：
17、通信控制模块，用于向焊接机器人传输控制指令，控制所述焊接机器人执行焊接工作；
18、数据采集模块，用于获取焊接工作时熔池检测相机、激光传感器、焊接本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种工业焊接装置，其特征在于，所述装置包括：熔池检测相机、激光传感器、焊接机器人以及上位机；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光传感器获取的点云数据的坐标与焊接机器人生成轨迹位置的坐标处于同一坐标系。
3.一种工业焊接数据采集的方法，其特征在于，基于权利要求1或2所述的工业焊接装置的上位机，所述方法包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述焊接信息以及对应的时间戳进行融合处理，得到同一时间线对应的焊接信息并进行可视化展示的步骤，包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述焊接信息以及对应的时间戳进行融合处理，得到同一时间线对应的焊接信息并进行可视化展示的步骤之后，还包括：
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述焊接信息以及对应的时间戳进行融合处理，得到同一时间线对应的焊接信息并进行可视化展示的步骤之后，还包括：
7.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述对所述焊接信息以及对应的时间戳进行融合处理，得到同一时间线对应的焊接信息并进行可视
8.一种工业焊接数据采集的系统，其特征在于，所述系统包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求3至7中任一项所述的工业焊接数据采集的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种工业焊接装置，其特征在于，所述装置包括：熔池检测相机、激光传感器、焊接机器人以及上位机；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光传感器获取的点云数据的坐标与焊接机器人生成轨迹位置的坐标处于同一坐标系。
3.一种工业焊接数据采集的方法，其特征在于，基于权利要求1或2所述的工业焊接装置的上位机，所述方法包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述焊接信息以及对应的时间戳进行融合处理，得到同一时间线对应的焊接信息并进行可视化展示的步骤，包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述焊接信息以及对应的时间戳进行融合处理，得到同一时间线对应的焊接信息并进行可视化展示的...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯清川，黄炜坤，陈振明，刘国栋，黎东东，蔡俊贤，左志勇，
申请(专利权)人：中建钢构股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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