【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动化焊接，具体涉及一种柜脚自动化焊接装置及方法。
技术介绍
1、在现代制造业中，自动化焊接技术广泛应用于各类金属构件的制造和装配过程中，极大提高了生产效率和焊接质量。尤其在家具制造业中，柜脚作为柜体的重要支撑结构，其焊接质量直接影响柜体的整体稳定性和使用寿命。
2、相关技术中，通过自动化固定线路的方式实现柜脚的焊接，这种方式下，由于焊枪的焊接状态变化以及焊缝宽度会产生差异，进而导致整体焊接一致性较差，影响最终的焊接质量。
技术实现思路
1、为了解决相关技术中由于焊枪的焊接状态变化以及焊缝宽度会产生差异，进而导致整体焊接一致性较差，影响最终的焊接质量的技术问题，本专利技术提供一种柜脚自动化焊接装置及方法，所采用的技术方案具体如下：
2、本专利技术提出了一种柜脚自动化焊接方法，在焊接臂上安装微型焊枪和图像采集设备，所述图像采集设备与所述焊枪一起移动，所述焊枪有至少两个不同的舵机控制移动方向，所述方法包括：
3、基于图像采集设备获取焊接过程中不同时刻的焊接区域图像，针对相邻两个时刻的焊接区域图像中边缘的移动情况，确定相邻两个时刻焊枪的检测移动向量；
4、确定每一舵机在不同时刻下转动的角度值，根据同一舵机在当前时刻之前预设时间范围内所有时刻的角度值，确定当前时刻下对应舵机的角度变化稳定指标；结合所有舵机的角度变化稳定指标和任意两个舵机的角度变化相关性，确定当前时刻焊枪的移动稳定系数；
5、根据预设时间范围内所有时刻
6、针对目标时间段内所有时刻焊枪的检测移动向量以及待焊接的焊缝宽度，确定焊枪在当前时刻的送丝速度以及焊接电流。
7、进一步地，针对相邻两个时刻的焊接区域图像中边缘的移动情况，确定相邻两个时刻焊枪的检测移动向量，包括：
8、对每一帧焊接区域图像进行边缘检测，得到每一帧焊接区域图像的边缘连通域；
9、对所述边缘连通域进行链码分析，确定相邻两帧焊接区域图像中所有边缘连通域的链码序列；
10、将相邻两帧焊接区域图像中边缘连通域的链码序列进行相似性分析，确定相邻两帧焊接区域图像中表示相同区域的匹配连通域；
11、根据每一对所述匹配连通域的中心点在焊接区域图像中的位置变化，确定对应两个时刻焊枪的检测移动向量。
12、进一步地，根据每一对所述匹配连通域的中心点在焊接区域图像中的位置变化，确定对应两个时刻焊枪的检测移动向量，包括：
13、在任一对匹配连通域中，将对应中心点在由前一幅焊接区域图像到后一幅焊接区域图像中的图像位置变化作为连通域移动向量；
14、将所有对的匹配连通域的连通域移动向量和进行求均，得到检测移动向量。
15、进一步地，根据同一舵机在当前时刻之前预设时间范围内所有时刻的角度值，确定当前时刻下对应舵机的角度变化稳定指标，包括：
16、将同一舵机在当前时刻之前预设时间范围内所有时刻变化的角度值按照时序排列得到舵机角度变化序列；
17、对所述舵机角度变化序列进行一阶差分处理，得到一阶差分值；
18、确定同一舵机在所有对应时刻的一阶差分值的标准差；
19、将所述标准差的相反数进行归一化处理作为当前时刻下对应舵机的角度变化稳定指标。
20、进一步地，结合所有舵机的角度变化稳定指标和任意两个舵机的角度变化相关性，确定当前时刻焊枪的移动稳定系数，包括：
21、根据任意两个舵机的舵机角度变化序列，确定对应两个舵机的角度变化相关指标；
22、将所有舵机两两组合的角度变化相关指标的均值，作为当前时刻焊枪的第一稳定性系数；
23、将所有舵机的角度变化稳定指标的均值作为当前时刻焊枪的第二稳定性系数；
24、计算所述第一稳定性系数和所述第二稳定性系数的乘积并归一化处理，得到当前时刻焊枪的移动稳定系数。
25、进一步地，根据任意两个舵机的舵机角度变化序列，确定对应两个舵机的角度变化相关指标，包括：
26、将两个舵机角度变化序列的皮尔逊相关系数的绝对值，作为对应两个舵机的角度变化相关指标。
27、进一步地，根据预设时间范围内所有时刻的所述移动稳定系数对所述预设时间范围进行调整，得到目标时间段，包括：
28、将所有时刻的所述移动稳定系数的均值，作为时间调整权值；
29、计算所述时间调整权值与所述预设时间范围的长度的乘积，得到目标时间长度，将当前时刻之前目标时间长度的时间范围作为目标时间段。
30、进一步地，所述针对目标时间段内所有时刻焊枪的检测移动向量以及待焊接的焊缝宽度，确定焊枪在当前时刻的送丝速度以及焊接电流，包括：
31、在所述目标时间段内，将所有时刻下焊枪的检测移动向量求均，并将其模长归一化处理作为向量影响指标；
32、将待进行焊接的焊缝宽度进行归一化处理作为焊缝影响指标；
33、根据所述向量影响指标和所述焊缝影响指标，确定焊料需求程度；
34、将所述焊料需求程度与预设最大送丝速度的乘积作为焊枪在当前时刻的送丝速度，将所述焊料需求程度与预设最大焊接电流的乘积作为焊枪在当前时刻的焊接电流。
35、进一步地，根据所述向量影响指标和所述焊缝影响指标，确定焊料需求程度，包括：
36、计算所述向量影响指标和所述焊缝影响指标的乘积，最大最小值归一化处理作为焊料需求程度。
37、另一方面，提出了一种柜脚自动化焊接装置，所述装置包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前述一种柜脚自动化焊接方法的步骤。
38、本专利技术具有如下有益效果：
39、本专利技术通过将图像采集设备与焊枪绑定，使其能够一起进行移动，从而能够分析图像信息，进而确定焊枪的移动状态，并从图像中获取得到焊缝的宽度信息，使得能够通过图像分析确定焊枪的移动情况；其中，主要通过相邻时刻的图像变化确定检测移动向量；进而根据舵机转动角度分析角度变化稳定指标，确定焊枪的移动稳定系数，根据移动稳定系数限定分析的时间段长度，得到目标时间段，目标时间段的获取能够规避焊接过程中的移动变化影响，提升整体分析的可靠性；在目标时间段内结合检测移动向量和焊缝宽度，确定焊枪在当前时刻的送丝速度以及焊接电流，便于基于自适应的送丝速度以及焊接电流实现柜脚焊接，提升整体焊接过程的一致性，增强柜脚的焊接质量。
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1.一种柜脚自动化焊接方法，其特征在于，在焊接臂上安装微型焊枪和图像采集设备，所述图像采集设备与所述焊枪一起移动，所述焊枪有至少两个不同的舵机控制移动方向，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种柜脚自动化焊接方法，其特征在于，针对相邻两个时刻的焊接区域图像中边缘的移动情况，确定相邻两个时刻焊枪的检测移动向量，包括：
3.如权利要求2所述的一种柜脚自动化焊接方法，其特征在于，根据每一对所述匹配连通域的中心点在焊接区域图像中的位置变化，确定对应两个时刻焊枪的检测移动向量，包括：
4.如权利要求1所述的一种柜脚自动化焊接方法，其特征在于，根据同一舵机在当前时刻之前预设时间范围内所有时刻的角度值，确定当前时刻下对应舵机的角度变化稳定指标，包括：
5.如权利要求4所述的一种柜脚自动化焊接方法，其特征在于，结合所有舵机的角度变化稳定指标和任意两个舵机的角度变化相关性，确定当前时刻焊枪的移动稳定系数，包括：
6.如权利要求5所述的一种柜脚自动化焊接方法，其特征在于，根据任意两个舵机的舵机角度变化序列，确定对应两个舵机的角度变化相关
7.如权利要求1所述的一种柜脚自动化焊接方法，其特征在于，根据预设时间范围内所有时刻的所述移动稳定系数对所述预设时间范围进行调整，得到目标时间段，包括：
8.如权利要求1所述的一种柜脚自动化焊接方法，其特征在于，所述针对目标时间段内所有时刻焊枪的检测移动向量以及待焊接的焊缝宽度，确定焊枪在当前时刻的送丝速度以及焊接电流，包括：
9.如权利要求8所述的一种柜脚自动化焊接方法，其特征在于，根据所述向量影响指标和所述焊缝影响指标，确定焊料需求程度，包括：
10.一种柜脚自动化焊接装置，所述装置包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1~9任意一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种柜脚自动化焊接方法，其特征在于，在焊接臂上安装微型焊枪和图像采集设备，所述图像采集设备与所述焊枪一起移动，所述焊枪有至少两个不同的舵机控制移动方向，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种柜脚自动化焊接方法，其特征在于，针对相邻两个时刻的焊接区域图像中边缘的移动情况，确定相邻两个时刻焊枪的检测移动向量，包括：
3.如权利要求2所述的一种柜脚自动化焊接方法，其特征在于，根据每一对所述匹配连通域的中心点在焊接区域图像中的位置变化，确定对应两个时刻焊枪的检测移动向量，包括：
4.如权利要求1所述的一种柜脚自动化焊接方法，其特征在于，根据同一舵机在当前时刻之前预设时间范围内所有时刻的角度值，确定当前时刻下对应舵机的角度变化稳定指标，包括：
5.如权利要求4所述的一种柜脚自动化焊接方法，其特征在于，结合所有舵机的角度变化稳定指标和任意两个舵机的角度变化相关性，确定当前时刻焊枪的移动稳定系数，包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宇航，
申请(专利权)人：洛阳佰卓家具科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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