[發明專利]一種激光焊接系統及激光焊點位置確定方法

在審

• 申請號: 202111603623.4
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114266828A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 涂嬪;徐劍秋;孫正躍;徐潔;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 江蘇星鏈激光科技有限責任公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;B23K26/21;B23K26/70
• 代理公司: 上海市匯業律師事務所 31325
• 代理人: 張保穎

1.一種激光焊接系統，包括激光器輸出頭、焊接槍和反射鏡，所述激光器輸出頭產生的焊接激光經由所述反射鏡反射后通過所述焊接槍進行輸出，其特征在于：還包括焊點確定裝置，所述焊點確定裝置包括相位板、相機以及與所述相機通信連接的上位機；所述反射鏡還用于將所述焊接激光經所述待焊工件反射后形成的回返光反射到所述相位板上，所述相機用于采集所述回返光經所述相位板后的實時圖像；所述上位機用于從數據庫中匹配與所述實時圖像最接近的預存圖像，通過查表確定與所述預存圖像對應的焊接點的位置，并將所述焊接點的位置確定為所述相機采集到所述實時圖像的時刻下所述焊接激光在所述待焊工件上形成的焊點的位置。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：所述相位板上設置有呈棋盤狀或網格狀分布的色塊，且相鄰色塊間的明暗度各異。

3.一種激光焊點位置確定方法，應用于如權利要求1或2所述的系統，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

S1、相機采集回返光經相位板后的實時圖像，并發送給上位機；

S2、上位機從預設的數據庫中匹配出與所述實時圖像最接近的預存圖像；

S3、上位機根據所述預存圖像查表確定所述激光焊點的位置。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：所述相位板上設置有呈棋盤狀或網格狀分布的色塊，且相鄰色塊間的明暗度各異，則S2中，所述上位機從預設的數據庫中匹配出與所述實時圖像最接近的預存圖像的步驟包括：

S20、通過邊界識別算法識別所述實時圖像中各色塊的邊界，確定所述實時圖像的邊界圖形，所述邊界圖形包含多個明暗邊界點；

S22、根據所述邊界圖形中明暗邊界點的位置，計算所述實時圖像與相位板之間的二階矩，獲得實時二階矩列表；

S24、對數據庫中全部的預存圖像進行S20和S22的處理過程，從而獲得多個預存二階矩列表，并建立記載有預存圖像與預存二階矩列表間一一對應關系的映射表格；

S26、以相位板中心為原點的高斯分布為權重，將計算得到實時二階矩列表與多個預存二階矩列表采用最小二乘法進行比對，確定與所述實時二階矩列表最接近的預存二階矩列表；

S28、根據與所述實時二階矩列表最接近的預存二階矩列表以及所述映射表格，查表確定與所述實時圖像最接近的預存圖像。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：所述相位板上的色塊呈N×M矩陣分布，則在S22之前還包括以下步驟：

S21、將所述實時圖像的邊界圖形劃分為多個依次分布的計算塊，每個所述計算塊中均包含相同數量的色塊，且各色塊構成m階矩陣，并以每個計算塊內部的明暗邊界點作為S22的輸入，其中，m≥2。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：所述上位機根據所述預存圖像查表確定所述激光焊點的位置的步驟包括：

S30、上位機根據所述預存圖像查表確定回返光的角度；

S32、上位機根據所述回返光的角度以及所述焊接激光的的位置，確定回返光與焊接激光的交點位置為所述激光焊點的位置。