[發明專利]一種焊點追蹤方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 202011505694.6
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112620926B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 鄧亮;李楚翹;陳先開;馮良炳
• 申請（專利權）人: 深圳辰視智能科技有限公司
• 主分類號: B23K26/044
• 分類號: B23K26/044;B23K26/082;B23K26/24;B25J9/00
• 代理公司: 深圳協成知識產權代理事務所(普通合伙) 44458
• 代理人: 章小燕

1.一種焊點追蹤方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

使用3D目標識別系統初始定位目標，計算出初始焊接路徑；

引導線掃激光沿初始焊接路徑掃描焊縫，計算更新得到實際焊縫位置；

示教機器人引導激光焊接系統沿著所述實際焊縫位置移動；

根據激光引導系統檢測的所述實際焊縫位置控制移動焊槍進行焊接；

所述使用3D目標識別系統初始定位目標，計算出初始焊接路徑包括：

使用3D目標識別系統定位目標的位置姿態；

基于模型的初始焊點位置和姿態，使用圖形界面編輯生成焊接路徑以及每個焊點位置的焊接姿態；

使用焊縫類型自動匹配系統來自動匹配每一小段焊縫的焊縫類型；

所述使用焊縫類型自動匹配系統來自動匹配每一小段焊縫的焊縫類型包括：

定義焊縫類型庫WeldS＝{s₁,s₂,…,s_N}，其中s_i為定義的4進制序列焊縫類型，N為類型庫大小，N為正整數；

在模型上沿焊接方向的切線方向取連續的點{p₁,p₂,…,p_M}，其中p_i為取的三維點在模型上的三維坐標，M為取得的點數目；

設模型的Z方向垂直向上，定義局部焊點坐標系：

將三維坐標序列{p₁,p₂,…,p_M}投影到局部焊點坐標系的XZ平面上獲得二維點序列

將二維點序列分段擬合直線{L₁，L₂，…，L_k}，其中直線L_i由序號從n_i到n_i+1-1的連續二維點擬合而成，計算得到分段直線的方向{g₁,g₂,…,g_k}，其中表示使用擬合直線的首尾點計算的直向方向，從而計算得到焊縫類型的4進制表示序列；

S＝{φ(g₁),φ(g₂),…,φ(g_k)}

其中，為將變化方向x轉換為4進制值；

從焊縫類型庫WeldS匹配當前的焊縫類型序列S，如果失敗可進行手工干預選擇。

2.根據權利要求1所述的焊點追蹤方法，其特征在于，所述使用3D目標識別系統定位目標的位置姿態包括：獲取目標位置在世界坐標系中的坐標X_w；目標位置的模型坐標X_m；以及目標姿態旋轉矩陣[R_w2m,T_w2m]；

其中，X_w＝R_w2mX_m+T_w2m。

3.根據權利要求1-2任一項所述的焊點追蹤方法，其特征在于，所述基于模型的初始焊點位置和姿態，使用圖形界面編輯生成焊接路徑以及每個焊點位置的焊接姿態包括：

預先定義在模型坐標系下的初始焊接點位置[x₁,x₂,…,x_N]及姿態旋轉矩陣[R₁,R₂,…,R_N]，其中N為初始焊點路徑點個數；

在當前的識別位置為[R_w2m,T_w2m]時，焊點路徑點的位置為姿態旋轉矩陣為其中

4.根據權利要求1所述的焊點追蹤方法，其特征在于，所述引導線掃激光沿初焊接始路徑掃描焊縫，計算更新得到實際焊縫位置包括：

激光平面坐標系的建立；

引導機器人使用工具坐標系Tool_L按照計算的當前目標的初始掃描路徑進行線掃激光成像，獲取焊縫三維信息，計算更新得到實際焊縫位置。