[發明專利]焊接偏差測定方法、裝置和自動焊接系統

有效

• 申請號: 201911103567.0
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN110773840B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 王中任;王小剛;劉海生;趙榮麗;柯希林;湯宇
• 申請（專利權）人: 湖北文理學院
• 主分類號: B23K9/12
• 分類號: B23K9/12;B23K9/127;B23K9/32
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 謝閱

1.一種焊接偏差測定方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取第一熔池圖像和第二熔池圖像，其中，所述第一熔池圖像為基準熔池圖像；

分別提取所述第一熔池圖像和所述第二熔池圖像的焊槍位置信息和焊縫位置信息，其中，所述焊槍位置信息為焊槍輪廓信息，所述焊縫位置信息為焊縫輪廓信息；

根據所述第一熔池圖像和所述第二熔池圖像的焊槍輪廓信息和焊縫輪廓信息，獲取所述第一熔池圖像和所述第二熔池圖像中的焊槍中心位置信息和焊縫邊緣位置信息；

根據所述第一熔池圖像和所述第二熔池圖像中的焊槍中心位置信息和焊縫邊緣位置信息，計算獲得第一熔池圖像中焊槍中心與焊縫兩邊緣之間的距離d₀和w₀，作為基準位置參數，計算獲得第二熔池圖像中焊槍中心與焊縫兩邊緣之間的距離d_i和w_i，作為測定位置參數；

根據所述基準位置參數和所述測定位置參數計算獲得焊接偏差值。

2.如權利要求1所述的焊接偏差測定方法，其特征在于，所述第一熔池圖像和所述第二熔池圖像為焊槍處在擺動極限位置拍攝的熔池圖像。

3.如權利要求1所述的焊接偏差測定方法，其特征在于，所述焊接偏差值包括焊槍位置偏差值，所述根據所述基準位置參數和所述測定位置參數計算獲得所述焊接偏差值的步驟，包括：

計算獲得所述焊槍位置偏差值D＝d_i-d₀；和/或，

所述焊接偏差值包括焊槍擺幅偏差值，所述根據所述基準位置參數和所述測定位置參數計算獲得所述焊接偏差值的步驟，包括：

計算獲得第一熔池圖像中焊槍中心與焊縫兩邊緣之間的距離之和W₀＝d₀+w₀，作為焊槍的基準擺幅值，計算獲得第二熔池圖像中焊槍中心與焊縫兩邊緣之間的距離之和W_i＝d_i+w_i，作為焊槍的測定擺幅值，計算獲得所述焊槍擺幅偏差值W＝W_i-W₀。

4.如權利要求1所述的焊接偏差測定方法，其特征在于，根據所述第一熔池圖像和所述第二熔池圖像的焊槍輪廓信息和焊縫輪廓信息，獲取所述第一熔池圖像和所述第二熔池圖像中的焊槍中心位置信息和焊縫邊緣位置信息的步驟，包括：

對所述第一熔池圖像和所述第二熔池圖像中的焊槍輪廓和焊縫輪廓進行邊緣點采樣，得到焊槍輪廓采樣點和焊縫輪廓采樣點；

對所述焊槍輪廓采樣點使用曲線擬合算法得到所述焊槍輪廓的曲線方程，所述焊槍中心位置信息包括所述曲線方程的中心點位置；

對所述焊縫輪廓采樣點使用線性擬合，得到所述焊縫輪廓的直線方程，所述焊縫邊緣位置信息包括所述直線方程。

5.如權利要求4所述的焊接偏差測定方法，其特征在于，所述對所述第一熔池圖像和所述第二熔池圖像中的焊槍輪廓和焊縫輪廓進行邊緣點采樣，得到焊槍輪廓采樣點和焊縫輪廓采樣點的步驟，包括：

在每一熔池圖像中選定目標區域，所述目標區域中包括焊槍輪廓，在目標區域內畫出多個剖面線，計算目標區域內垂直于剖面線方向上的以單位像素為間隔的灰度平均值，并作為該剖面線上的采樣點的灰度值；

使用高斯濾波對多個剖面線進行光滑處理；

對目標區域中光滑處理后的多個剖面線求導并獲得導數極值，選取導數極值大于零的剖面線對應的采樣點作為焊槍輪廓采樣點。

6.如權利要求4所述的焊接偏差測定方法，其特征在于，所述焊槍輪廓采樣點擬合成圓弧，所述焊槍輪廓的曲線方程為橢圓方程。