[发明专利]管板焊轨迹生成方法、装置、设备及计算机存储介质

说明书

本发明涉及管板焊技术领域，公开了一种管板焊轨迹生成方法、装置、设备及计算机存储介质，该方法通过获取待焊接管板的有序点云，根据有序点云构建对应的四角网格数据，根据四角网格数据进行平面分割，获得钢板平面网格和圆管端面网格，根据平面网格提取钢板平面的边缘点云，根据边缘点云和圆环点云中心进行局部平面拟和，获得管板交线投影平面，根据圆管端面网格提取圆环外轮廓点云，将圆环外轮廓点云投影到管板交线投影平面，获得投影圆环点云；根据投影圆环点云，进行空间圆拟合，计算实际焊接圆弧顶点，根据实际焊接圆弧顶点生成多个管板焊接轨迹，无需预先沿轨迹运动，焊接效率高，适应管板焊接过程中的重复性和差异性，焊接轨迹精度高。

技术领域

本发明涉及管板焊技术领域，尤其涉及一种管板焊轨迹生成方法、装置、设备及计算机存储介质。

背景技术

管板焊指的是多根相同钢管与钢板的交线处进行焊接的技术，钢管的截面形状多为圆形，钢板多为平面，焊接过程具有重复性。但实际工况中，由于切割工艺瑕疵、热变形等影响因素，钢管端面截面可能呈现椭圆，弧面，或者锯齿等不规则形状。钢板可能存在变形，导致实际焊接面是小曲率的曲面，焊接过程存在差异性。

离线编程和示教编程是管板焊接领域比较常见的焊接方式，但是均存在一些弊端。具体地，离线编程：可一次性生成多条焊接曲线程序，但需要钢管与钢板相交的曲线完全一致，对于不同钢管与钢板平面相交时存在的曲线大小、位置和姿态上的差异无法适应。示教编程：工作量大、工作枯燥、效率低、可移植性差、编程困难。因此，管板焊接效率低，焊接轨迹难以适应复杂的焊接场景、误差大是亟待解决的技术问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种管板焊轨迹生成方法、装置、设备及计算机存储介质，旨在解决现有技术中管板焊接效率低，复杂的焊接场景下焊接轨迹适应性差、误差大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种管板焊轨迹生成方法，所述管板焊轨迹生成方法包括以下步骤：

获取待焊接管板的有序点云，根据所述有序点云构建所述待焊接管板对应的四角网格数据，所述待焊接管板包括钢板和多根圆管；

根据所述四角网格数据进行平面分割，获得钢板所在平面网格和圆管端面网格；

根据所述钢板所在平面网格提取钢板平面的边缘点云，根据所述钢板平面的边缘点云和圆环点云中心进行局部平面拟和，获得管板交线投影平面；

根据所述圆管端面网格提取圆环外轮廓点云，将所述圆环外轮廓点云投影到所述管板交线投影平面，获得投影圆环点云；

根据所述投影圆环点云，进行空间圆拟合，根据拟合的空间圆参数，计算实际焊接圆弧顶点；

根据所述实际焊接圆弧顶点生成多个管板焊接轨迹。

优选地，所述根据所述钢板所在平面网格提取钢板平面的边缘点云之前，还包括：

将圆管端面面积与点云分辨率关联，计算网格面顶点数量阈值；

根据所述钢板所在平面网格和所述圆管端面网格，提取网格面的集合；

判断所述网格面的集合中各网格面顶点数是否大于所述网格面顶点数量阈值；

若大于，则保留对应的网格面，根据保留的网格面计算待焊接管板的轨迹个数；

相应地，所述根据所述实际焊接圆弧顶点生成多个管板焊接轨迹，包括：

根据所述待焊接管板的轨迹个数和所述实际焊接圆弧顶点生成多个管板焊接轨迹。

优选地，所述根据所述投影圆环点云，进行空间圆拟合，根据拟合的空间圆参数，计算实际焊接圆弧顶点，包括：