[發明專利]一種基于激光三維建模的機器人管板焊接方法

在審

• 申請號: 201910546389.2
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110154034A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 張成軍
• 申請（專利權）人: 成都鈞諾威視智能科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J11/00
• 代理公司: 成都市集智匯華知識產權代理事務所(普通合伙) 51237
• 代理人: 李華;溫黎娟

本發明公開了一種基于激光三維建模的的機器人管板焊接方法，其特征在于包括以下步驟：步驟A.對需要焊接的管板進行三維成像；步驟B.通過將三維成像數據化，識別計算出管板焊縫的三維輪廓。步驟C.將焊縫的三維輪廓通過控制指令輸入到焊接機器人進行焊接。具有上述步驟的焊接方法，克服散熱管板散熱管變形，散熱管安裝角度及高度不一致，散熱管板擺放偏差等實際生產中的難點。同時解決采用模板方式焊接時，散熱管與模板存在差異導至的焊接缺陷。

技術領域

本發明涉及一種利用焊接機器人進行管板焊接的方法。

背景技術

散熱管板是一種散熱設備，其結構是一塊平板上豎直固定若干散熱管。為了提高生產效率降低工人勞動強度，現在大多采用焊接機器人來進行散熱管和平板的焊接工作。傳統的基于視覺的管板焊接方法主要只基于一個模板管板，然后機器人作示教作固定的偏移，當散熱管位置不規則，散熱管板板子焊接時發生熱變形，散熱管一致性較差時，很容易產生焊接缺陷。不能滿足用戶的要求。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種基于激光三維建模的的機器人管板焊接方法，通過建模的方式將焊點數據化后輸入至焊接機器人，使得焊接更加精確。

為解決以上技術問題，本發明的技術方案為：一種基于激光三維建模的的機器人管板焊接方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟A.對需要焊接的管板進行三維成像；

步驟B.通過將三維成像數據化，識別計算出管板焊縫的三維輪廓。

步驟C.將焊縫的三維輪廓通過控制指令輸入到焊接機器人進行焊接。

作為一種改進，步驟A中，利用激光探頭對管板上的設定區域逐行或者逐列掃描并將掃描到的圖像進行采樣，獲得管板三維成像。

作為一種改進，步驟A中，激光探頭發射的激光線束與管板的基板垂直。使得掃描出來的圖像更加的精確，同時簡化后期的計算工作。

作為一種優選，步驟A中，沿激光線束寬度方向進行掃描。激光線束的寬度最好大于散熱管的直徑，使得一次掃描可以覆蓋整個散熱管。

作為一種改進，激光探頭起始采集點為基板上無散熱管的位置。

作為一種改進，步驟B對采集到的圖像逐幀進行數據化；首先找出代表基板的線段所在的直線，然后求出代表散熱管頂管的線段的垂線與該直線的交點，該交點的坐標即為焊點坐標；然后將采集到的所有圖像中焊點的坐標擬合成焊縫的三維輪廓坐標。

作為一種改進，步驟B中獲取代表基板的線段所在直線的方法為：取得代表基板的線段端點的坐標(x1，y1)，(x2，y2)；將利用兩點確定一條直線的原理y1＝kx1+b；y2＝kx2+b；求出該線段所在直線的方程y＝kx+b；其中k為該直線的斜率，b為常數。

作為一種改進，步驟B中獲取交點坐標的方法為：由于代表基板的線段所在直線的斜率為k，該直線的垂線的斜率就為1/k；將代表散熱管頂端的線段的端點的坐標(x3，y3)帶入垂線方程y＝(1/k)x+(y3-1/kx3) 可求出交點的x坐標；再將x坐標帶入代表基板的線段所在直線的方程可得交點y坐標。

作為一種改進，步驟B中，將代表基板的線段設定為基準線，將位置等于或者低于該基準線的線段全部刪除。用于消除雜訊，避免對散熱管信息造成干擾。

作為一種改進，步驟C中，將步驟B中獲得的焊縫輪廓數據輸入焊接機器人中生成姿態信息進行焊接。

本發明的有益之處在于：具有上述步驟的焊接方法，克服散熱管板散熱管變形，散熱管安裝角度及高度不一致，散熱管板擺放偏差等實際生產中的難點。同時解決采用模板方式焊接時，散熱管與模板存在差異導致的焊接缺陷。

附圖說明