[發明專利]焊縫偏移位置的確定方法、焊接方法及相關裝置

在審

• 申請號: 202010658510.3
• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN113909762A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 王磊;蔣華
• 申請（專利權）人: 配天機器人技術有限公司
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02;B25J9/16;B25J11/00;G06T1/00;G06T7/70
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李慶波

本申請公開了焊縫偏移位置的確定方法、焊接方法及相關裝置，該焊縫偏移位置的確定方法包括：確定標準工件在預設坐標系下的第一位置坐標；確定待焊接工件在預設坐標系下的第二位置坐標；計算第一位置坐標與第二位置坐標的齊次變換矩陣；根據標準工件的第一焊縫的第三位置坐標和齊次變換矩陣，計算得到待焊接工件的第二焊縫的第四位置坐標。通過上述方式，減少確定焊縫的位置坐標的時間，提高后續焊接的效率。

技術領域

本申請涉及焊接技術領域，特別是涉及一種焊縫偏移位置的確定方法、焊接方法及相關裝置。

背景技術

在焊接應用中，由于工裝夾具及焊接工件一致性不好等問題會導致工件實際焊縫位置與示教焊縫位置不一致，這樣的工件無法使用機器人焊接實現批量生產。

相關技術對焊縫偏移位置的尋找是通過給焊絲通低壓，當焊絲碰到工件后導通，并記錄下碰到工件的位置，根據工件可能偏移的不同情況，用焊絲觸碰的點數不一，最多可能觸碰六個點。

不足之處在于，因為焊絲觸碰過程中焊絲會變形，計算偏移位置的精度較低，焊絲觸碰工件耗時多，特別是要觸碰六次的情況時，會增加示教難度。

發明內容

本申請主要解決的技術問題是提供一種焊縫偏移位置的確定方法、焊接方法及相關裝置，能夠無需觸碰待焊接工件，減少確定焊縫的位置坐標的時間，提高后續焊接的效率。

本申請采用的一個技術方案是：提供一種焊縫偏移位置的確定方法，該方法包括：確定標準工件在預設坐標系下的第一位置坐標；確定待焊接工件在預設坐標系下的第二位置坐標；計算第一位置坐標與第二位置坐標的齊次變換矩陣；根據標準工件的第一焊縫的第三位置坐標和齊次變換矩陣，計算得到待焊接工件的第二焊縫的第四位置坐標。

其中，確定標準工件在預設坐標系下的第一位置坐標，包括：采用雙目視覺相機對標準工件進行拍照，以獲得標準工件在世界標準系下的第一位置坐標；或確定待焊接工件在預設坐標系下的第二位置坐標，包括：采用雙目視覺相機對待焊接工件進行拍照，以獲得待焊接工件在世界標準系下的第二位置坐標。

其中，采用雙目視覺相機對標準工件進行拍照，以獲得標準工件在世界標準系下的第一位置坐標，包括：采用雙目視覺相機對標準工件進行拍照，以獲得標準工件的左圖像和右圖像；確定標準工件在左圖像中的左坐標位置和右圖像中的右坐標位置；根據左坐標位置和右坐標位置，計算標準工件在世界坐標系下的第一位置坐標。

其中，采用雙目視覺相機對待焊接工件進行拍照，以獲得待焊接工件在世界標準系下的第二位置坐標，包括：采用雙目視覺相機對待焊接工件進行拍照，以獲得待焊接工件的左圖像和右圖像；確定待焊接工件在左圖像中的左坐標位置和右圖像中的右坐標位置；根據左坐標位置和右坐標位置，計算待焊接工件在世界坐標系下的第二位置坐標。

其中，計算第一位置坐標與第二位置坐標的齊次變換矩陣，包括：采用以下公式計算齊次變換矩陣：

其中，(x,y,z)為第一位置坐標，(x',y',z')為第二位置坐標，T(t_x,t_y,t_z)為齊次變換矩陣。

其中，根據標準工件的第一焊縫的第三位置坐標和齊次變換矩陣，計算得到待焊接工件的第二焊縫的第四位置坐標，包括：獲取標準工件的第一焊縫的第三位置坐標；利用齊次變換矩陣左乘第三位置坐標，計算得到待焊接工件的第二焊縫的第四位置坐標。

其中，獲取標準工件的第一焊縫的第三位置坐標，包括：獲取標準工件的第一焊縫上多個軌跡點的位置坐標。

其中，獲取標準工件的第一焊縫的第三位置坐標，包括：獲取標準工件的第一焊縫的起點位置坐標和終點位置坐標。