[發(fā)明專利]一種大型鋼筋骨架焊接的自動校準方法和系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112958957B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設計）人: 唐正宗;柏曉春;李磊剛
• 申請（專利權）人: 新拓三維技術（深圳）有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B23K31/12
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

1.一種大型鋼筋骨架焊接的自動校準方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取每個全局控制點在世界坐標系下的三維坐標；

S2、接收多個雙目動態(tài)測量單元分別采集的至少三個全局控制點的圖像，結合所采集的全局控制點在世界坐標系下的三維坐標，得到每個雙目動態(tài)測量單元相對全局控制點的外參數矩陣；

S3、接收多個雙目動態(tài)測量單元分別實時采集的各自測量區(qū)域中待焊接工件上所有光坐標定位器的圖像；

S4、結合每個雙目動態(tài)測量單元的內參數和步驟S2得到的相對全局控制點的外參數矩陣，對每個雙目動態(tài)測量單元采集的圖像進行處理，得到每個光坐標定位器在世界坐標系下的三維坐標；然后基于預設的每個待焊接工件在世界坐標系下的三維坐標以及計算得到的每個待焊接工件上光坐標定位器的三維坐標，得到每個待焊接工件的校正量，以便基于所述校正量對待焊接工件進行調整完成焊接作業(yè)。

2.根據權利要求1所述的一種大型鋼筋骨架焊接的自動校準方法，其特征在于，步驟S1中，使用全站儀配合攝影測量系統(tǒng)測量得到每個全局控制點在世界坐標系下的三維坐標，其過程如下：

通過全站儀采集一條對角線的距離，得到作為攝影測量的比例尺；

通過攝影測量系統(tǒng)采集每個全局控制點上編碼點的多個圖像，并對圖像進行處理得到編碼點中心在世界坐標系下的三維坐標。

3.根據權利要求2所述的一種大型鋼筋骨架焊接的自動校準方法，其特征在于，對每個標志點編碼點和非編碼點中心的圖像坐標進行定向和三維重建，再加入所述比例尺約束，得到每個全局控制點在世界坐標系下的三維坐標。

4.根據權利要求1所述的一種大型鋼筋骨架焊接的自動校準方法，其特征在于，在使雙目動態(tài)測量單元按步驟S2采集全局控制點的圖像前，首先對雙目動態(tài)測量單元進行標定，得到雙目動態(tài)測量單元的內參數和相對外參數，然后再設置該雙目動態(tài)測量單元采集全局控制點的圖像。

5.根據權利要求1所述的一種大型鋼筋骨架焊接的自動校準方法，其特征在于，步驟S3中，多個雙目動態(tài)測量單元呈陣列分布布局，每個雙目動態(tài)測量單元的測量范圍覆蓋至少一個光坐標定位器，并且各個雙目動態(tài)測量單元的總測量區(qū)域完全覆蓋所有光坐標定位器。

6.根據權利要求5所述的一種大型鋼筋骨架焊接的自動校準方法，其特征在于，步驟S3執(zhí)行前，通過雙目動態(tài)測量單元采集每個待焊接工件兩對稱側邊的光坐標定位器圖像，并比較兩對稱側圖像，確定兩對稱側邊光坐標定位器的偏移值，由此得到單個焊接工件的彎曲變形量；

通過雙目動態(tài)測量單元采集對正的任意兩個待焊接工件中每個待焊接工件兩對稱側邊的光坐標定位器圖像，確定對正的兩個待焊接工件中同側的光坐標定位器的偏移值，由此得到對正的任意兩個待焊接工件的找平誤差。

7.根據權利要求1所述的一種大型鋼筋骨架焊接的自動校準方法，其特征在于，步驟S4中，利用三角測量原理對每個雙目動態(tài)測量單元采集的圖像進行處理，得到每個光坐標定位器在世界坐標系下的三維坐標。

8.根據權利要求1所述的一種大型鋼筋骨架焊接的自動校準方法，其特征在于，步驟S4中對待焊接工件進行調整后，依據步驟S3再次得到調整后待焊接工件上光坐標定位器的圖像，并將每個雙目動態(tài)測量單元采集的圖像依據步驟S4再次進行處理，判斷是否存在校正量。

9.根據權利要求1所述的一種大型鋼筋骨架焊接的自動校準方法，其特征在于，每次焊接作業(yè)后，依據步驟S3再次得到調整后待焊接工件上光坐標定位器的圖像，并將每個雙目動態(tài)測量單元采集的圖像依據步驟S4再次進行處理，判斷是否存在校正量，若存在校正量則判定此次焊接不合格，若不存在校正量則判定此次焊接合格。