使用视觉引导式焊接平台焊接工件的方法技术

提供了使用视觉引导式焊接平台焊接工件的方法，焊接平台包括焊接工具和相机，相机用于对焊接工具从工件上的起点至终点的移动进行视觉引导。该方法包括：调节相机的焦距，使得相机的焦平面位于工件的表面上，且所述起点和终点位于相机的视场内，并获取工件在该视场内的表面图像；确定相机的当前焦距；基于所确定的当前焦距和预定的焦距

【技术实现步骤摘要】
使用视觉引导式焊接平台焊接工件的方法


[0001]本公开的实施例一般地涉及工件焊接，并且更具体地，涉及使用视觉引导式焊接平台焊接工件的方法。

技术介绍

[0002]焊接机广泛地用于多种工件的焊接。在一些焊接操作中，提供了具有视觉引导功能的相机来引导焊接工具在工件上的部位之间的移动，以确保操作精度和焊接性能。
[0003]在对具有不同轮廓的工件或被以不同姿态夹持的工件进行焊接操作时，焊接工具至工件表面的工作距离是会变化的，这就需要进行视觉引导的相机根据这种工作距离的变化改变其焦距以聚焦在不同的工件表面上。相机的视场的尺寸将随着其焦距的变化而变化，因此相机获取的工件表面的在该视场内的图像中的像素尺寸是变化的，导致不能根据相机获得的工件表面图像精确地获得焊接工具在工件上移动的起点和终点之间的距离。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术存在的上述和其它问题和缺陷中的至少一种，提出了本公开。
[0005]根据本公开的一个方面，提供了一种使用视觉引导式焊接平台焊接工件的方法，该焊接平台包括焊接工具和相机，该相机用于对焊接工具从工件上的起点至终点的移动进行视觉引导，该方法包括：调节相机的焦距，使得相机的焦平面位于工件的表面上，且所述起点和终点位于相机的视场内，并获取工件在相机的视场内的表面图像；确定相机的当前焦距；基于所确定的当前焦距和预定的焦距
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修正后像素长度对应关系，确定所述表面图像中的像素的与所确定的当前焦距对应的修正后像素长度；确定所述表面图像中在焊接工具每次移动的所述起点和所述终点之间的像素的数量；基于所确定的修正后像素长度和像素的数量，确定所述起点和终点之间的距离；以及基于所确定的距离，引导焊接工具从所述起点移动至所述终点，并对工件进行焊接。
[0006]在一些实施例中，所述焦距
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修正后像素长度对应关系包括与相机的各个焦距一一对应的修正后像素长度。
[0007]在一些实施例中，所述焦距
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修正后像素长度对应关系包括表征相机的各个焦距与修正后像素长度之间的对应关系的映射图表。
[0008]在一些实施例中，与相机的各个焦距对应的修正后像素长度是彼此不同的。
[0009]在一些实施例中，所述方法还包括至少在对焊接工具从工件上的起点至终点的移动进行视觉引导之前，预先确定所述焦距
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修正后像素长度对应关系。
[0010]在一些实施例中，预先确定所述焦距
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修正后像素长度对应关系包括：提供标定样品，在该标定样品上设置有标定尺，该标定尺具有间距已知的两个标定点；调节所述相机的焦距，使得相机以多个不同的焦距聚焦在标定样品的表面上并且所述两个标定点位于相机的视场内，并获取标定样品在相机的视场内的表面图像；基于标定尺的所述两个标定点之间的间距，确定标定样品的表面图像中的像素在每个焦距下的像素长度；以及以所确定的
像素长度作为与每个焦距对应的修正后像素长度，建立所述焦距
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修正后像素长度对应关系。
[0011]在一些实施例中，确定标定样品的表面图像中的像素在每个焦距下的像素长度包括：确定标定样品的表面图像在所述两个标定点之间的像素的数量；以及基于所述间距以及所确定的标定样品的表面图像在所述两个标定点之间的像素的数量，确定所述像素长度。
[0012]在一些实施例中，建立所述焦距
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修正后像素长度对应关系包括：
[0013]针对在相机的多个离散的焦距下确定的对应的像素长度进行曲线拟合，以获得表征所述焦距
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修正后像素长度对应关系的拟合曲线或多项式。
[0014]在一些实施例中，所述修正后像素长度是所述焦距的多项式函数。
[0015]在一些实施例中，相机的视场的中心线与焊接工具的射束中心线之间在焊接工具的移动方向上的间距是预设的或可调节的。
附图说明
[0016]根据结合附图的以下详细描述，本公开的多个实施例的上述和其他方面、特征以及优点将更清楚，在附图中：
[0017]图1是示出根据本公开的示例性实施例的视觉引导式焊接平台的配置的示意图；
[0018]图2是示意性地示出根据本公开的一个示例性实施例提供的焦距
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修正后像素长度对应关系的曲线图；
[0019]图3是示意性地示出根据本公开的一个示例性实施例的使用视觉引导式焊接平台焊接工件的方法的流程图；以及
[0020]图4是示意性地示出根据本公开的一个示例性实施例的预先标定相机以获得焦距
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修正后像素长度对应关系的方法的流程图。
具体实施方式
[0021]下面将结合附图，对本公开的实施例进行详细的描述。在本说明书中，相同或相似的部件由相同或类似的附图标号指示。下述参照附图对本公开的各实施方式的说明旨在阐述本公开的总体构思，而不应当理解为对本公开的一种限制。
[0022]此外，在下面的详细描述中，为便于说明，阐述了许多具体的细节以提供对本公开的实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其它情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
[0023]根据本公开的实施例提供了使用视觉引导式焊接平台焊接工件的方法。如图1示意性地示出，视觉引导式焊接平台包括焊接工具120和相机130，它们可以安装至机架110，通过调节机构101可以调节焊接工具120或相机130至工件表面的距离。焊接工具120具有焊接头或焊接喷嘴121，其发射光束(如激光)以对工件进行焊接，相机130用于对焊接工具120从工件上的起点至终点的移动进行视觉引导，其可以是变焦相机。例如，相机用于获取工件表面的图像，基于该图像(例如，对该图像进行分析或处理)确定焊接工具将在工件上移动的起点至终点之间的距离或长度。作为示例，这种焊接平台可以在工件上进行点焊操作，通过相机对焊接工具从工件上的一个焊接点(起点)至另一个焊接点(终点)的移动进行视觉
引导。
[0024]在一些示例中，相机130的视场FOV的中心线与焊接工具120的射束中心线之间在焊接工具的移动方向上的间距是预设的或可调节的，以便于确定或确定焊接工具将在工件上实际移动的起点与终点之间的距离，进而精确地引导焊接工具在工件上的移动。
[0025]如图1所示，由于不同的工件的表面距离相机镜头的距离不同，相机130需要以不同的焦距在工件表面上聚焦以获得清晰图像，即相机在不同工件表面上进行聚焦时其焦平面FP1、FP2可能是不同的，这就导致相机130在工件表面上的视场尺寸是变化的。相机以不同的焦距获取工件表面落入其视场内的表面图像时，各个工件的表面图像中的像素尺寸(以下，以像素长度为例进行描述)是变化的或存在偏移，而不是固定的。常规焊接技术中，无论相机以何种焦距在工件表面上聚焦来获取工件表面图像，通常以固定的像素长度(如图2中所示的像素长度PL
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用视觉引导式焊接平台焊接工件的方法，该焊接平台包括焊接工具(120)和相机(130)，该相机用于对焊接工具从工件上的起点至终点的移动进行视觉引导，该方法包括：调节相机的焦距(FL)，使得相机的焦平面(FP1，FP2)位于工件的表面上，且所述起点和终点位于相机的视场内，并获取工件在相机的视场内的表面图像；确定相机的当前焦距；基于所确定的当前焦距和预定的焦距
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修正后像素长度对应关系，确定所述表面图像中的像素的与所确定的当前焦距对应的修正后像素长度(PL)；确定所述表面图像中在焊接工具每次移动的所述起点和所述终点之间的像素的数量；基于所确定的修正后像素长度和像素的数量，确定所述起点和终点之间的距离；以及基于所确定的距离，引导焊接工具从所述起点移动至所述终点，并对工件进行焊接。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述焦距
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修正后像素长度对应关系包括与相机的各个焦距一一对应的修正后像素长度。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述焦距
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修正后像素长度对应关系包括表征相机的各个焦距与修正后像素长度之间的对应关系的映射图表。4.根据权利要求2所述的方法，其中与相机的各个焦距对应的修正后像素长度是彼此不同的。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的方法，还包括至少在对焊接工具从工件上的起点至终点的移动进行视觉引导之前，预先确定所述焦距
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修正后像素长度对应关系。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶宗杰，张丹丹，鲁异，
申请(专利权)人：泰连服务有限公司，
类型：发明
国别省市：