一种基于微小薄型零件激光封装的焊接轨迹生成方法技术

本发明专利技术公开一种基于微小薄型零件激光封装的焊接轨迹生成方法，该焊接轨迹生成方法包括：通过视觉影像单元采集投影图像并进行灰度变换，分割出工件与焊接工装的边界线；该边界线为以若干个采集点的连线组合而成；将所述边界线向内偏移人为设定第一距离，并于人设定的第一轨迹重合比对；将大于人为设定第一距离范围值的采集点去除，并以该去除的采集点偏移至第一距离范围值的临界值作为新的采集点；各采集点至第一轨迹的距离值的均值偏移作为各采集点落点位置，并拟合出第二轨迹；以第二轨迹为基准朝向导热槽的工件偏移生成焊接轨迹；本发明专利技术提供的焊接轨迹生成方法，解决现有焊接轨迹不准确，难以找寻到真实焊接轨迹的问题。难以找寻到真实焊接轨迹的问题。难以找寻到真实焊接轨迹的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微小薄型零件激光封装的焊接轨迹生成方法


[0001]本专利技术涉及激光焊接领域，具体涉及一种基于微小薄型零件激光封装的焊接轨迹生成方法。

技术介绍

[0002]目前，在金属封装的通讯用IC、航天用继电器、或厚膜集成电路等薄壁器件封装中，激光焊接是一种使用非常普遍的方法。而满足产品封装要求和焊接工艺的激光焊接轨迹的生成，是业界的一个痛点之一。
[0003]在通常情况下，行业中普遍使用两种方法来生成激光轨迹。1、直接将产品CAD图纸中的产品和外壳的交接缝作为轨迹导入系统，进行焊接。2、利用影像系统或者激光传感器直接查找器件的底座和外壳之间的连接缝，把连接缝作为焊缝进行焊接；以上两种方法存在以下较难以克服的问题：
[0004]直接将产品CAD图纸中底座和外壳交接缝作为焊接轨迹默认器件外壳和底座的形状、尺寸完全和图纸一致。然而在实际生产过程中，由于器件外壳是通过对材料进行冲压和拉伸的方法得到。实际的外壳和图纸存在一定的偏差。(例如航天用继电器的外壳投影理论上是一个带四个圆形倒角的矩形，而实际的产品由于金属在拉伸中产生应力释放后的变形，投影已经变成了腰鼓型)如果按照标准的图形轨迹焊接，就会存在封装泄露的风险，而内部芯片等器件造价高昂，因焊接工序出现问题导致高达千元的芯片报废；
[0005]采用影像系统或者激光传感器直接查找器件底座和外壳之间的连接缝。由于产品的底座和外壳连接缝只有0.1
‑
0.2m m宽，产品的底座上具有隔热槽等干扰项。产品外壳的焊接面由于没有平面度的要求导致焊接表面有一些坑坑洼洼。这些都会对影像系统或者激光的识别带来很大的干扰。对影像系统的处理要求很高，稍有差错就会导致底座和外壳的连接缝查找失败或者找错轨迹；往往还需要人工对实际查找的轨迹进行判断和修正。另外，由于器件的底座和外壳的材料不同，导热性不同，如果采用底座和外壳的连接缝作为焊缝，仍然有可能存在由于热变形不同导致焊缝开裂等现象发生。
[0006]综上，现有的微小薄型零件的焊接轨迹生成方法仍有待进一步改进。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服
技术介绍
中存在的上述缺陷或问题，提供一种基于微小薄型零件激光封装的焊接轨迹生成方法，其结构简单、制作简便、易实现且成本低，解决现有焊接轨迹不准确，难以找寻到真实焊接轨迹，最终导致产品不良率高的问题。
[0008]为达成上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种基于微小薄型零件激光封装的焊接轨迹生成方法，该焊接轨迹生成方法包括：
[0010]通过视觉影像单元采集、存储一投影图像并进行灰度变换，且于该投影图像以人为设定的灰度阈值分割出工件与焊接工装的边界线；该边界线被配置为以人为设定若干个
采集点的连线组合而成；
[0011]将所述边界线向内偏移人为设定第一距离，并于人设定的第一轨迹重合比对；若该连线至第一轨迹的交点与对应采集点所构成的区域的面积之和大于人为设定面积阈值，且各采集点沿垂直于第一轨迹方向至第一轨迹的距离值的绝对值落入人为设定第一距离范围值的数量之和大于人为设定数量值，则该连线为有效连线；
[0012]将大于人为设定第一距离范围值的采集点去除，并以该去除的采集点所朝向第一轨迹方向偏移至第一距离范围值的临界值作为新的采集点；
[0013]以新的采集点、落入人为设定第一距离范围值内的采集点至第一轨迹的距离值的均值偏移作为各采集点落点位置，并拟合出第二轨迹；
[0014]以第二轨迹为基准朝向导热面大或具有导热槽的工件偏移人为设定第二距离生成焊接轨迹。
[0015]进一步地，以人为设定的数量采样线向投影图像中工件的方向垂直探索，且于采样线上采集人为设定间隔的点的灰度值，当擦采样线上的点由深至浅且出现下降性突变，则判定下降性突变的第一个点为采集点。
[0016]进一步地，所述灰度值出现下降性突变被定义为该采集点的前人为设定次数的灰度值均小于人为设定的灰度阈值，且采集点后人为设定次数的点的灰度值均大于人为设定的灰度阈值。
[0017]进一步地，位于边界线的弧形部分，于所述采样线朝向弧形部分的圆心方向探索所述采集点。
[0018]进一步地所述连线至第一轨迹的交点与对应采集点所构成的区域的面积之和占总面积的70％以上。
[0019]进一步地，各采集点至第一轨迹的距离值的绝对值落入人为设定第一距离范围值的数量之和占采集点总数量的70％以上。
[0020]进一步地，各采集点至第一轨迹距离值的绝对值的取值范围为0.1
‑
0.3mm。
[0021]进一步地，所述人为设定第二距离的取值范围0.1
‑
0.3mm。
[0022]进一步地，所述采集点至第一轨迹距离值的均值为距离值的二分之一。
[0023]由上述对本专利技术的描述可知，相对于现有技术，本专利技术具有的如下有益效果：
[0024](1)本专利技术提供一种基于微小薄型零件激光封装的焊接轨迹生成方法，其结构简单、制作简便、易实现且成本低，解决现有焊接轨迹不准确，难以找寻到真实焊接轨迹，最终导致产品不良率高的问题；本专利技术打破传统一味通过视觉找寻焊接轨迹的方式，借助工件的外边缘作为基准，其找寻难度降低且以灰度变化与人为设定采集点精准地拟合出边界线(连线)，以该边界线作为基准线偏移获取焊接轨迹得初始轨迹，并经人为设定的理论曲线(即第一轨迹)比对、判定及修正后拟合出新的轨迹，然后再进行人为的偏移，最终获取的出焊接轨迹，此轨迹便是真实地(实际)焊接轨迹(焊缝)，其准确性更高、且不在依靠高精度的视觉设备进行抓取轨迹，可随着实物变化而调整实际焊接轨迹或的路径，焊接成品的良品率高达99％，且品质统一、外观精美。
[0025](2)本专利技术以人为设定的采样线间隔地且垂直于边界线进行灰度值探索，以出现突变的方式标记额出采集点作为后续偏移及比对修正的基准，此方式更为精准获取到实际的边界线，精准度更高，拟合出的连线更贴近于工件的轮廓，为后续拟合出实际焊接轨迹提
供有力的前提。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术所述投影图像的主视图；
[0028]图2为本专利技术所述边界线生成与偏移人为设定第一距离的示意图；
[0029]图3为本专利技术所述找寻采集点A的示意图；
[0030]图4为本专利技术所述偏移后的边界线与第一轨迹重合比对示意图；
[0031]图5为本专利技术所述图4中E部放大图；
[0032]图6为本专利技术所述去除人为设定范围值以外的采集点后获取的新采集点的示意图；
[0033]图7为本专利技术拟合第二轨迹的示意图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微小薄型零件激光封装的焊接轨迹生成方法，其特征在于：该焊接轨迹生成方法包括：通过视觉影像单元采集、存储一投影图像并进行灰度变换，且于该投影图像以人为设定的灰度阈值分割出工件与焊接工装的边界线；该边界线被配置为以人为设定若干个采集点的连线组合而成；将所述边界线向内偏移人为设定第一距离，并于人设定的第一轨迹重合比对；若该连线至第一轨迹的交点与对应采集点所构成的区域的面积之和大于人为设定面积阈值，且各采集点沿垂直于第一轨迹方向至第一轨迹的距离值的绝对值落入人为设定第一距离范围值的数量之和大于人为设定数量值，则该连线为有效连线；将大于人为设定第一距离范围值的采集点去除，并以该去除的采集点所朝向第一轨迹方向偏移至第一距离范围值的临界值作为新的采集点；以新的采集点、落入人为设定第一距离范围值内的采集点至第一轨迹的距离值的均值偏移作为各采集点落点位置，并拟合出第二轨迹；以第二轨迹为基准朝向导热面大或具有导热槽的工件偏移人为设定第二距离生成焊接轨迹。2.如权利要求1所述一种基于微小薄型零件激光封装的焊接轨迹生成方法，其特征在于：以人为设定的数量采样线向投影图像中工件的方向垂直探索，且于采样线上采集人为设定间隔的点的灰度值，当擦采样线上的点由深至浅且出现下降性突变，则判定下降性突变的第一个点为采集点。3.如权利要求2所述一种基于微小薄型零件激光封装...

【专利技术属性】
技术研发人员：许振瑞，王九龙，倪瑞毅，李永华，肖洪桥，
申请(专利权)人：厦门精悍自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：