基于机器视觉的热端连接管组件的焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的热端连接管组件的焊接方法，涉及管道焊接技术领域。包括步骤S1，将多个单元管道对接组装为热端连接管组件；步骤S2，获取第一图片，根据第一图片调整单元管道对接偏差；步骤S3，获取第二图片，根据第二图片确定单元管道上的传感器螺母焊接位置；步骤S4，焊接单元管道，并根据螺母焊接位置在对应单元管道上焊接固定传感器螺母。本发明专利技术的一种基于机器视觉的热端连接管组件的焊接方法，用于指导热端连接管组件的焊接成型，以提升热端连接管组件的焊接成型工艺的自动化程度，并提高热端连接管组件的成型质量。并提高热端连接管组件的成型质量。并提高热端连接管组件的成型质量。

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的热端连接管组件的焊接方法


[0001]本专利技术涉及管道焊接
，尤其涉及一种基于机器视觉的热端连接管组件的焊接方法。

技术介绍

[0002]排气系统是汽车动力总成关键系统之一，其负责将发动机工作过程中的燃烧废气排放到大气，对净化发动机废气、吸收发动机振动、降低噪声等起着非常关键的作用。排气系统的热端连接管上会焊接安装多种传感器，多种传感器用于检测排气系统及尾气情况，因此传感器的安装品质对提高整车动力性、经济性、减少大气污染、驾乘舒适性等具有重要意义。
[0003]热端连接管的主体是异型金属管，其包括连续的几段焊接相连的短管，这些短管大部分是短直管，少部分是弧形短弯管，且相邻焊接的短管之间朝向还不相同。现有技术中将这些短节管焊接相连以组成完整热端连接管主体的方式多为人工焊接方式，但由于短管之间焊接相连时还有朝向的需求，使得在人工操控下的相邻短管在焊接前的对接定位存在一定难度，相邻短管焊接前对接定位精确度差，严重拉低了热端连接管的成型质量。
[0004]另外，热端连接管的主体部分焊接完成后，技术人员还要在热端连接管上焊接传感器螺母以便于安装氧传感器，以便于通过传感器来检测尾气排放质量。而在现有技术中，焊接传感器螺母的工序与热端连接管的焊接工序单独实施，且前者同样为人工焊接安装方式，严重拉低了热端连接管的成型速度，也降低了热端连接管的成型质量。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决上述问题的技术方案是：提供一种基于机器视觉的热端连接管组件的焊接方法，用以焊接成型热端连接管组件，取代传统人工焊接组装方式，提高热端连接管组件成型质量，大大缩短工期，以解决上述技术问题。
[0006]本专利技术提供了一种基于机器视觉的热端连接管组件的焊接方法，热端连接管组件包括多个依次焊接相连的单元管道，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，将多个单元管道对接组装为热端连接管组件；步骤S2，获取第一图片，根据第一图片调整单元管道对接偏差；步骤S3，获取第二图片，根据第二图片确定单元管道上的传感器螺母焊接位置；步骤S4，焊接单元管道，并根据螺母焊接位置在对应单元管道上焊接固定传感器螺母。
[0007]进一步地，在步骤S1之前，先根据单元管道组装焊接顺序，对多个单元管道进行编号，以便于机械手自动化抓取对应单元管道。
[0008]进一步地，步骤S1中，由机械手按编号抓取对应的单元管道，且由机械手根据编号来将其抓取的单元管道互相对接。
[0009]进一步地，所述步骤S2中，第一图片为任意一组相邻且对接的两个单元管道的对
接位置处的可视图片。
[0010]进一步地，根据第一图片确定单元管道对接偏差的方法为：采用MATLAB软件提取第一图片的轮廓图，根据轮廓图计算单元管道对接位置处的偏差尺寸，并将计算得到的偏差尺寸与可允许的最大管道对接偏差尺寸对比，以判断单元管道对接是否符合标准；若计算偏差尺寸不符合标准，控制机械手对应调整单元管道对接位置，直至计算偏差尺寸符合标准为止，若计算偏差尺寸符合标准，则执行步骤S3.进一步地，对应获取第一图片的设备包括多个可活动的第一CCD相机，每个所述第一CCD相机的拍摄方向与对应所拍摄的对接单元管道之一的管道轴线的夹角为小于45
°
的锐角。
[0011]进一步地，步骤S3中，所述第二图片为多个单元管道对接组装时的整体结构视图。
[0012]进一步地，根据第二图片确定传感器螺母焊接位置的方法为：采用MATLAB软件提取第二图片的轮廓图，对照热端连接管组件的整体设计图纸，计算并确定传感器螺母所对应的焊接的单元管道，并进一步确定传感器螺母在对应单元管道上的具体焊接安装位置。
[0013]进一步地，获取第二图片的设备包括两组分别设置在对接状态的单元管道两侧的第二CCD相机，每组所述第二CCD相机与对应抓持对接状态下单元管道的机械手的距离固定，所述第二CCD相机的高度位置固定、拍摄方向固定。
[0014]进一步地，焊接单元管道包括逐次焊接对接的单元管道，或同时焊接多个对接的单元管道；焊接传感器螺母包括逐次焊接各个单元管道上的传感器螺母，或同时焊接多个单元管道上的传感器螺母。
[0015]本专利技术的一种基于机器视觉的热端连接管组件的焊接方法，具体有益效果如下：一、在步骤S2中，在单元管道焊接相连以组装形成热端连接管组件时，本专利技术可以通过机器视觉来计算判断相邻单元管道在对接位置处的对接偏差（也可以理解为管道对接同轴度），而通过机器视觉所计算出来的对接偏差尺寸相较于肉眼观测无疑具有更高的精准度，而且也不会存在视觉疲劳之类的问题，从而大大提高单元管道之间对接准确度，进一步提升热端连接管组件的管体质量。
[0016]二，在步骤S3中，通过机器视觉可快速在单元管道或已经对接的多个单元管道上确定传感器螺母的焊接位置，算法简单，精确度也高，无需模拟。
[0017]通过机器视觉确定了传感器螺母位置的同时，计算机系统中的UG软件可自动生成对应数控程序，以控制机械手抓取传感器螺母到对应的管道焊接位置处以供焊接。也就是说，基于机器视觉来确定传感器螺母焊接位置的方式与建模来确定传感器螺母焊接位置的方式都能保证整个焊接工艺的高自动化程度，而采用机器视觉来确定传感器螺母焊接位置的方式在数据采集方面难度低，且通过图片获取的数据信息的准确度也比较高。
[0018]总的来说，本专利技术的一种基于机器视觉的热端连接管组件的焊接方法，用于指导热端连接管组件的焊接成型，以提升热端连接管组件的焊接成型工艺的自动化程度，并提高热端连接管组件的成型质量。
附图说明
[0019]并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下
面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术具体实施例的整体流程原理图；图2为本专利技术具体实施例中对第一图片图像处理后获得的管道对接状态轮廓示意图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0022]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的热端连接管组件的焊接方法，热端连接管组件包括多个依次焊接相连的单元管道，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，将多个单元管道对接组装为热端连接管组件；步骤S2，获取第一图片，根据第一图片调整单元管道对接偏差；步骤S3，获取第二图片，根据第二图片确定单元管道上的传感器螺母焊接位置；步骤S4，焊接单元管道，并根据螺母焊接位置在对应单元管道上焊接固定传感器螺母。2.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的热端连接管组件的焊接方法，其特征在于，在步骤S1之前，先根据单元管道组装焊接顺序，对多个单元管道进行编号，以便于机械手自动化抓取对应单元管道。3.如权利要求2所述的一种基于机器视觉的热端连接管组件的焊接方法，其特征在于，步骤S1中，由数控机械手按编号抓取对应的单元管道，且由数控机械手根据编号来将其抓取的单元管道互相对接。4.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的热端连接管组件的焊接方法，其特征在于，所述步骤S2中，第一图片为任意一组相邻且对接的两个单元管道的对接位置处的可视图片。5.如权利要求4所述的一种基于机器视觉的热端连接管组件的焊接方法，其特征在于，根据第一图片确定单元管道对接偏差的方法为：采用MATLAB软件提取第一图片的轮廓图，根据轮廓图计算单元管道对接位置处的偏差尺寸，并将计算得到的偏差尺寸与可允许的最大管道对接偏差尺寸对比，以判断单元管道对接是否符合标准；若计算偏差尺寸不符合标准，控制机械手对应调整单元管道对接位置，直至计算偏差尺寸符合...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁成林，潘文彪，沈永春，
申请(专利权)人：湖州新兴汽车部件有限公司，
类型：发明
国别省市：