(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 202210652748.4 (22)申请日 2022.06.08 (71)申请人 深圳市大族机 器人有限公司 地址 518000 广东省深圳市宝安区福海街 道和平社区重庆路12号智造中心园3 栋厂房601 (72)发明人 梁充冲　张国平　王光能　 (74)专利代理 机构 北京冠和权律师事务所 11399 专利代理师 田春龙 (51)Int.Cl. B23K 31/02(2006.01) B25J 9/16(2006.01) B25J 11/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于协作机器人的自动化焊接方法及 系统 (57)摘要 本发明提供了一种基于协作机器人的自动 化焊接方法及系统包括： 由协作机器人扫描并分 析焊接图纸， 获取焊接过程需要的原材料， 获取 并分析焊接工艺建立焊接步骤， 同时分别获取每 一步骤所需的原材料名称， 根据每一焊接步骤所 需的原材料名称， 由协作机器人在材料存放区域 获取与所述原材料名称一致的原材料， 并执行所 述焊接步骤， 完成焊接后获取成品图像， 基于所 述成品图像生成成品框图与所述焊接图纸进行 对比， 提取不合格成品并传输到指定终端进行显 示， 用以在协作机器人实现自动化的基础上， 在 其执行焊接工作的前、 中、 后实施全方位检查， 保 证自动化焊 接正常进行。 权利要求书3页 说明书10页 附图2页 CN 114952059 A 2022.08.30 CN 114952059 A 1.一种基于协作机器人的自动化焊接方法， 其特 征在于， 包括： 步骤1： 由协作机器人扫描并分析焊接图纸， 获取焊接过程需要的原材 料； 步骤2： 获取并分析焊接工艺建立焊接步骤， 同时分别获取每一步骤所需的原材料名 称； 步骤3： 根据每一焊接步骤所需的原材料名称， 由协作机器人在材料存放区域获取与所 述原材料名称一 致的原材 料， 并执行所述焊接步骤； 步骤4： 完成焊接后获取成品图像， 基于所述成品图像生成成品框图与所述焊接图纸进 行对比， 提取不 合格成品 并传输到指定终端 进行显示。 2.如权利要求1所述的一种基于协作机器人的自动化焊接方法， 其特征在于， 步骤1： 由 协作机器人扫描并分析焊接图纸， 获取焊接过程需要的原材 料， 包括： 由协作机器人扫描焊接图纸获取图纸图像； 利用预设焊点样本分别遍历所述图纸图像， 在图纸图像上 标记焊点 位置； 基于所述焊点位置将所述图纸图像划分为预设规格的子区域， 并分别获取每一子区域 包含的焊接 外观特征； 在所述焊接 外观特征中提取原材 料外观特 征； 基于原材料外观特征与原材料的对应关系， 为每一所述原材料特征匹配对应的原材 料。 3.如权利要求1所述的一种基于协作机器人的自动化焊接方法， 其特征在于， 步骤2： 获 取并分析焊接 工艺建立焊接步骤， 包括： 根据所焊接图纸的编号获取对应的焊接工艺， 并在所述焊接工艺中提取工艺要求以及 焊接要求； 基于所述工艺要求以及焊接要求分析焊接先后顺序， 建立焊接步骤。 4.如权利要求1所述的一种基于协作机器人的自动化焊接方法， 其特征在于， 步骤2： 分 别获取每一 步骤所需的原材 料名称， 包括： 分析所述焊接步骤， 获取完成每一焊接步骤后的步骤产品； 获取第一步骤产品与 前一步骤产品之间的新添材料， 将所述新添材料视为第 一步骤的 所需材料； 采集所述所需材 料的外观特 征， 基于所述外观特 征获取对应的原材 料名称。 5.如权利要求1所述的一种基于协作机器人的自动化焊接方法， 其特征在于， 步骤3： 根 据每一焊接步骤所需的原材料名称， 由协作机器人在材料存放区域 获取与所述原材料名称 一致的原材 料， 并执行所述焊接步骤， 包括： 基于相邻焊接步骤对应的焊接对象， 获取每一焊接步骤对应的原材料名称， 同时获取 每一焊接步骤 对应原材 料的数量； 基于所述原材料名称， 查询所述原材料的在材料存放区域的存放位置， 同时统计每一 原材料名称对应的使用数量， 建立材 料备货列表； 根据材料备货列表由协作机器人到达所述存放位置并获取对应的数量的原材料， 执行 焊接步骤。 6.如权利要求1所述的一种基于协作机器人的自动化焊接方法， 其特征在于， 步骤4： 完 成焊接后 获取成品图像， 基于所述成品图像生成成品框图与所述焊接图纸进行对比， 提取权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114952059 A 2不合格成品 并传输到指定终端 进行显示： 对所述成品图像进行锐化处理， 根据锐化结果获取锐化线条生成成品框 图， 同时获取 所述焊接图纸对应的标准框图； 将所述成品框图和所述标准框图输入到同一预设坐标系中， 获取所述成品框图与 所述 标准框图的不同点； 若所述成品框图与所述标准框图完全一 致， 确定对应成品合格； 反之， 确定对应产品不合格， 同时基于所述成品框 图与所述标准框 图的不同点获取不 合格成品的缺陷点传输 到指定终端 进行显示。 7.如权利要求5所述的一种基于协作机器人的自动化焊接方法， 其特征在于， 由协作机 器人执行焊接步骤之前， 包括： 分别获取 所述材料备货列表中包 含的每一已备原材 料对应的材 料属性； 在所述材料存放区域中分别查询每一材料属性， 获取每一属性材料对应的原材料种 类； 根据查询结果 提取含有 多个原材 料种类的易混淆 材料属性； 同时， 在所述材料存放区中获取每一易混淆材料属性对应的易混淆材料， 建立待检属 性‑材料对照表； 分别获取每一 根据所述 易混淆材料属性对应的材 料区分方法； 分析每一所述材料区分方法包含的检验进程， 生成对应的检验层， 再根据目标原材料 的特征生成目标 结果， 建立对应的区分模型； 根据每一区分模型中第一检验层对应的初始检验手段获取对应的已备原材料检验初 始形态， 并输入到对应的区分模型中， 获取第一区分结果； 获取第一区分结果与目标结果不一致的错备原材料， 在所述待检属性 ‑材料对照表中 提取对应的目标易混淆 材料； 提取所述错备原材料对应的错备区分模型， 并将对应的目标易混淆材料输入到所述错 备区分模型中， 获取每一目标易混淆 材料对应的第二区分结果； 在所述第二区分结果中提取与所述目标 结果一致的更换原材料； 在所述材料存放区中获取所述更换原材料， 替换所述错备材料， 完善所述材料备货列 表。 8.如权利要求1所述的一种基于协作机器人的自动化焊接方法， 其特征在于， 基于所述 成品图像生成 成品框图与所述焊接图纸进行对比的过程， 还 包括： 分析所述焊接图纸获取成品外形规格， 利用所述成品外形规格在所述成品图像提取成 品区域； 若提取失败， 确定所述成品图像不 合格， 重新获取成品图像； 获取所述成品区域中每一像素点对应的像素值， 统计每一像素值在所述成品区域的组 成频率； 根据统计结果将预设频率范围内的像素值视为高频像素值， 剩余像素值视为低频像素 值； 对所述成品区域进行分层处 理， 生成高频层和低频层； 获取所述高频层的最大灰度值和最小灰度值， 将所述最大灰度值修改为255， 所述最小权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114952059 A 3