一种激光焊接定子端部扁线的视觉定位引导和标定方法技术

本发明专利技术公开了一种激光焊接定子端部扁线的视觉定位引导和标定方法，该标定方法包括：使两个相机移动并且在两个工作位置进行拍照，以使相机能够拍摄完整个定子视野；用一块平整的可以覆盖相机拍照两次视野的金属板固定在视野正下方，先用棋盘格校正板校正；然后将金属板分为四个区域，通过激光焊接系统在金属板四个区域上分别雕刻九个直径相等的圆，并记录每个区域内每个圆的圆心坐标；计算每个圆的像素坐标，通过视觉九点标定算法得到每个区域相机坐标系和激光器坐标系的坐标转换关系；以及将四个区域的坐标转换关系输出。本发明专利技术采用视觉定位，焊点的坐标点直接发送给激光焊接系统，定位简单、准确，在品种更换时自动切换视觉定位程序，操作便捷。操作便捷。操作便捷。

【技术实现步骤摘要】
一种激光焊接定子端部扁线的视觉定位引导和标定方法


[0001]本专利技术涉及一种激光焊接定子端部扁线的视觉定位引导方法和标定方法。

技术介绍

[0002]目前焊接扁线采用的方式主要是机械定位焊接扁线。当扁线端部发生很小偏移时，就会导致焊接失败，即利用机械定位存在定位偏移导致焊接质量变差、焊接稳定性差的问题。
[0003]随着机器视觉技术的快速发展，越来越多的机器视觉设备和方案应用于各个领域中，视觉定位引导功能更广泛用于各领域生产中。
[0004]另外，现有的视觉定位技术的定位精度偏低，与焊接扁线应用的定位精度要求存在一定差距。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种激光焊接定子端部扁线视觉定位标定方法，以提高视觉定位的精度。
[0006]本专利技术的目的在于提供一种激光焊接定子端部扁线视觉定位导引方法，以引导激光器焊接定位。
[0007]为此，本专利技术提供了一种激光焊接定子端部扁线的视觉定位标定方法，包括以下步骤：S11、使两个相机移动并且在两个工作位置进行拍照，以使相机能够拍摄完整个定子视野；S12、用一块平整的可以覆盖相机拍照两次视野的金属板固定在视野正下方，先用棋盘格校正板校正，以消除图像失真和畸变；S13、将金属板分为四个区域，通过激光焊接系统在金属板四个区域上分别雕刻九个直径相等的圆，并记录每个区域内每个圆的圆心坐标；S14、计算每个圆的像素坐标，通过视觉九点标定算法得到每个区域相机坐标系和激光器坐标系的坐标转换关系；以及S15、将两个相机两个工作位置对应区域的坐标转换关系输出。
[0008]本专利技术还提供了一种激光焊接定子端部扁线视觉定位引导方法，包括以下步骤：S21、建立视觉系统，所述视觉系统控制器、光源和视觉组件，该视觉组件包括在两个工作位置拍照的两个相机，以覆盖整个定子视野；S22、根据上面所描述的激光焊接扁线的视觉定位引导的标定方法获取每个相机在每个工作位置对应的相机坐标系和激光器坐标系的坐标转换关系；S23、使两个相机在两个工作位置分别进行拍照，对图像中相同像素的连通域进行分析，将图像分割为四个区域；S24、获取扁线顶部白色斑点中心点像素坐标，其中，当扁线间存在间隙时会获取扁线顶部两个白色斑点中心点像素坐标，计算两个坐标中心点，将该中心点作为焊接点，当扁线间不存在间隙时直接获取扁线顶部白色斑点坐标作为焊接点；以及S25、根据每个焊接点所在区域的坐标转换关系将焊接点的像素坐标转换为实际坐标并发送至激光焊接系统，以引导激光焊接系统的激光器移动定位。
[0009]与现有技术相比，本专利技术将整个定子视野分为四个区域，由两个相机在两个工作位置对视觉定位进行标定，提高了视觉定位精度，并且还具有以下技术效果：
[0010](1)采用视觉定位，焊点的坐标点直接发送给激光焊接系统，定位简单、准确。
[0011](2)品种更换时自动切换视觉定位程序，操作便捷。
[0012]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0013]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0014]图1是根据本专利技术的激光焊接定子端部扁线的视觉系统定位的标定方法的流程图；
[0015]图2是根据本专利技术的标定方法所使用的视觉组件的平面布置图；
[0016]图3是根据本专利技术的标定方法所使用的两个相机在两个位置分别进行标定的逻辑关系图；
[0017]图4是根据本专利技术的标定方法所使用的棋盘格校正板的表面图案；
[0018]图5是根据本专利技术的标定方法所使用的标定金属板的表面图案；以及
[0019]图6是根据本专利技术的激光焊接定子端部扁线的视觉系统定位导引方法的流程图。
具体实施方式
[0020]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0021]本专利技术涉及激光焊接定子端部扁线的视觉系统定位引导方法和标定方法，所使用的视觉系统包括控制器、视觉组件、光源。
[0022]如图1所示，本专利技术的激光焊接定子端部扁线的视觉定位的标定方法包括以下步骤：
[0023]S11、使两个相机移动并且在两个工作位置进行拍照，以使相机能够拍摄完整个定子视野；
[0024]S12、用一块平整的可以覆盖相机拍照两次视野的金属板固定在视野正下方，先用棋盘格校正板校正，以消除图像失真和畸变；
[0025]S13、将金属板分为四个区域，通过激光焊接系统在金属板四个区域上分别雕刻九个直径相等的圆，并记录每个区域内每个圆的圆心坐标；
[0026]S14、计算每个圆的像素坐标，通过视觉九点标定算法得到每个区域相机坐标系和激光器坐标系的坐标转换关系；以及
[0027]S15、将两个相机两个工作位置对应区域的坐标转换关系输出。
[0028]下面对本标定方法进行详细说明。
[0029]本标定方法涉及双相机两个位置拍照检测(相机1位置1，相机2位置1，相机1位置2，相机2位置2)，需要标定四次。
[0030]具体如图2所示，采用双相机移动两次位置拍摄定子，两个相机1、2并排设置在移动滑台3上，并由执行器4带动在两个工作位置进行两次拍照以使相机拍摄完整个定子视野。
[0031]标定过程如图3所示，用一块平整的可以覆盖相机拍照两次视野的金属板5固定在
视野正下方，先用棋盘格校正板(如图4所示)校正，消除图像失真和畸变。该棋盘格校正板的图形间隔可选为5mm。
[0032]可将金属板分为四个区域，通过激光焊接系统在金属板四个区域上分别雕刻九个直径为10mm的圆，如图5所示，区域
①
、区域
②
、区域
③
、区域
④
，并记录每个区域内每个圆的圆心坐标(激光焊接系统实际坐标)。
[0033]然后视觉系统计算每个圆的像素坐标，通过视觉九点标定算法得到每个区域相机坐标系和激光器坐标系相互转换的关系并且反馈标定是否完成信号。
[0034]通过这种转换关系可以将每次检测计算的焊接点的坐标转换成激光焊接系统实际坐标而实现引导焊接。
[0035]本专利技术采用视觉定位，焊点的坐标点直接发送给激光焊接系统，定位简单、准确。当品种更换时自动切换视觉定位程序，操作便捷。
[0036]如图6所示，本专利技术的激光焊接定子端部扁线的视觉定位导引方法包括以下步骤：
[0037]S21、建立视觉系统，所述视觉系统包括在两个工作位置拍照的两个相机，以覆盖整个定子视野；
[0038]S22、根据上述激光焊接扁线的视觉定位引导的标定方法获取每个相机在每个工作位置对应的相机坐标系和激光器坐标系的坐标转换关系；
[0039]S23、使两个相机在两个工作位置分别进行拍照，对图像中相同像素的连通域进行分析，将图像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光焊接定子端部扁线的视觉定位标定方法，其特征在于，包括：S11、使两个相机移动并且在两个工作位置进行拍照，以使相机能够拍摄完整个定子视野；S12、用一块平整的可以覆盖相机拍照两次视野的金属板固定在视野正下方，先用棋盘格校正板校正，以消除图像失真和畸变；S13、将金属板分为四个区域，通过激光焊接系统在金属板四个区域上分别雕刻九个直径相等的圆，并记录每个区域内每个圆的圆心坐标；S14、计算每个圆的像素坐标，通过视觉九点标定算法得到每个区域相机坐标系和激光器坐标系的坐标转换关系；以及S15、将两个相机两个工作位置对应区域的坐标转换关系输出。2.一种激光焊接定子端部扁线视觉定位引导方法，其特征在于，包括：S21、建立视觉系统，所述视觉系统控制器、光源和视觉组...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蕾，汪波，周闯，王光磊，吴洋，屠庆松，任永强，
申请(专利权)人：安徽巨一科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：