一种基于坐标映射算法的定位引导方法技术

本发明专利技术公开了一种基于坐标映射算法的定位引导方法，包括3D扫描工位，其按步骤对极柱和Mark点图像进行扫描，输出极柱和Mark点坐标；以及焊接工位，用于采集Mark点图片并焊接CCS和极柱；本发明专利技术设计简单，避免了在焊接工位设计CCS的抓取和放置。可将这些工艺流程放置到其他工位中。工位节拍变短，焊接工位只需拍完Mark点就可得到极柱坐标来进行焊接；灵活性变强，前置工位不要求一定是上一工位，在设置工艺流程中，具有较强的灵活性，可用于其他工位的其他需求。位的其他需求。位的其他需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于坐标映射算法的定位引导方法


[0001]本专利技术属于电池模组的焊接
，具体涉及一种基于坐标映射算法的定位引导方法。

技术介绍

[0002]在生产新能源汽车电池模组的过程中，电池组焊接是其中不可或缺的一部分，在模组焊接中，需要将CCS焊到电池模组的极柱上，这需要视觉系统来引导焊接系统进行精确的焊接。
[0003]在焊接工艺中，常规的工艺在焊接工位处上方的CCS已经将下方的极柱中心遮挡住了。导致视觉系统无法在焊接工位直接获取到极柱的完整图像。而如果更改工艺，在焊接工位中先移走CCS，待视觉系统取完图像后，再将CCS对齐放入。这就导致机构设计复杂，整体工位生产节拍过长。
[0004]为了解决问题，要求在焊接工位的前置工位中，视觉系统提前获取极柱以及mark点的图像信息，从而得到极柱的整体相对位置信息，在焊接工位再获取mark点的位置信息。将极柱坐标映射到焊接工位。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于坐标映射算法的定位引导方法，以解决新能源汽车电池生产工艺中的引导焊接问题；
[0006]为实现上述目的，本专利技术具体提供的技术方案为：一种基于坐标映射算法的定位引导方法，包括3D扫描工位，其按步骤对极柱和Mark点图像进行扫描，输出极柱和Mark点坐标；以及焊接工位，用于采集Mark点图片并焊接CCS和极柱；
[0007]该3D扫描工位使用3D线扫按步骤获取图像，在对图像定位时采用视觉算法，得到产品极柱中心及四个角Mrak点位置坐标，然后通过产品SN将坐标数据存到对应本地文档中，以待焊接工位调取使用；
[0008]在焊接工位流程中，Robot挂载2D相机，通过视觉算法，依次获取四个Mark点坐标，通过菲林片标定后，得到了在菲林片坐标系上的Mark点坐标。
[0009]进一步的，调取ST01存储在本地的文件，得到3D扫描的极柱位置坐标和Mark点坐标。
[0010]进一步的，将3D中4个Mrak点坐标与2D中4个Mrak点坐标数据进行映射得到映射矩阵，通过矩阵转换，将3D扫描的极柱位置坐标转化到菲林片坐标系上；再通过Robot定义的每个焊接位置以及进行CCD和焊接振镜标定；并获取焊接的原点坐标，得到Robot每个焊接位置的焊接原点坐标，最后通过转换后的极柱坐标和每个焊接原点坐标进行处理，得到Robot每个焊接位置的焊接坐标。
[0011]进一步的，在图像获取过程中步骤如下：
[0012]S1：选取一张带基准的大标定板；在4个Mark点处分别进行相机取图标定；通过标
定矩阵A1、A2、A3、A4得到每个Mark点在标定板坐标系下的坐标，此处的坐标即a1、a2、a3、a4；
[0013]S2：机器人的数量为N，N＞4，每个机器人焊接位置振镜需要焊四个极柱，确定所有的机器人焊接位置；
[0014]S3：在第1个机器人焊接位置处，与振镜做九点标定，得到振镜与相机图像坐标系的转换矩阵，即为B1矩阵；
[0015]S4：在第1个机器人焊接位置到第N个机器人焊接位置处，分别进行振镜原点低功率焊接后相机拍照得到N个焊接原点位，同时在每个焊接位，拍摄标定板图像，得到C1—CN共N个标定矩阵，N＞4；
[0016]S5：通过B1和C1—CN矩阵，得到每个焊接原点在标定板坐标系下的坐标；
[0017]S6：在焊接工位的前置工位中，通过一台3D线扫扫描得到所有极柱的位置坐标和4个Mark点坐标和，此处的坐标即b1、b2、b3、b4；
[0018]S7：通过在焊接工位得到的4个Mark点坐标,a1、a2、a3、a4和前置工位得到的4个Mark点坐标，即b1、b2、b3、b4，得到映射矩阵S；
[0019]S8：通过映射矩阵S，将前置工位得到的所有极柱坐标转换到标定板坐标系上；
[0020]S9：通过转换后的极柱坐标，和每个机器人焊接位置处的焊接原点坐标，得到每个极柱的焊接坐标；
[0021]S10：将焊接坐标传给振镜设备，进行焊接。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]1、本专利技术设计简单，避免了在焊接工位设计CCS的抓取和放置。可将这些工艺流程放置到其他工位中。
[0024]2、工位节拍变短，焊接工位只需拍完Mark点就可得到极柱坐标来进行焊接；
[0025]3、灵活性变强，前置工位不要求一定是上一工位，在设置工艺流程中，具有较强的灵活性，可用于其他工位的其他需求。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的系统构成示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例的流程示意图；
具体实施方式
[0028]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0029]如图1—图2所示，一种基于坐标映射算法的定位引导方法，包括3D扫描工位，其按步骤对极柱和Mark点图像进行扫描，输出极柱和Mark点坐标；以及焊接工位，用于采集Mark点图片并焊接CCS和极柱；
[0030]该3D扫描工位使用3D线扫按步骤获取图像，在对图像定位时采用视觉算法，得到产品极柱中心及四个角Mrak点位置坐标，然后通过产品SN将坐标数据存到对应本地文档中，以待焊接工位调取使用；
[0031]在焊接工位流程中，Robot挂载2D相机，通过视觉算法，依次获取四个Mark点坐标，通过菲林片标定后，得到了在菲林片坐标系上的Mark点坐标。
[0032]在本实施例中，调取ST01存储在本地的文件，得到3D扫描的极柱位置坐标和Mark点坐标。
[0033]在本实施例中，将3D中4个Mrak点坐标与2D中4个Mrak点坐标数据进行映射得到映射矩阵，通过矩阵转换，将3D扫描的极柱位置坐标转化到菲林片坐标系上；再通过Robot定义的每个焊接位置以及进行CCD和焊接振镜标定；并获取焊接的原点坐标，得到Robot每个焊接位置的焊接原点坐标，最后通过转换后的极柱坐标和每个焊接原点坐标进行处理，得到Robot每个焊接位置的焊接坐标。
[0034]焊接工位采用机器人上挂载激光振镜来进行焊接。同时挂载一个2D面阵相机来采集Mark点图像。前置工位中，采用一台3D线扫进行扫描。
[0035]在本实施例中，在图像获取过程中步骤如下：
[0036]S1：选取一张带基准的大标定板；在4个Mark点处分别进行相机取图标定；通过标定矩阵A1、A2、A3、A4得到每个Mark点在标定板坐标系下的坐标，此处的坐标即a1、a2、a3、a4；
[0037]S2：机器人的数量为N，N＞4，每个机器人焊接位置振镜需要焊四个极柱，确定所有的机器人焊接位置；
[0038]S3：在第1个机器人焊接位置处，与振镜做九点标定，得到振镜与相机图像坐标系的转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于坐标映射算法的定位引导方法，其特征在于：包括3D扫描工位，其按步骤对极柱和Mark点图像进行扫描，输出极柱和Mark点坐标；以及焊接工位，用于采集Mark点图片并焊接CCS和极柱；该3D扫描工位使用3D线扫按步骤获取图像，在对图像定位时采用视觉算法，得到产品极柱中心及四个角Mrak点位置坐标，然后通过产品SN将坐标数据存到对应本地文档中，以待焊接工位调取使用；在焊接工位流程中，Robot挂载2D相机，通过视觉算法，依次获取四个Mark点坐标，通过菲林片标定后，得到了在菲林片坐标系上的Mark点坐标。2.根据权利要求1所述的一种基于坐标映射算法的定位引导方法，其特征在于：调取ST01存储在本地的文件，得到3D扫描的极柱位置坐标和Mark点坐标。3.根据权利要求1所述的一种基于坐标映射算法的定位引导方法，其特征在于：将3D中4个Mrak点坐标与2D中4个Mrak点坐标数据进行映射得到映射矩阵，通过矩阵转换，将3D扫描的极柱位置坐标转化到菲林片坐标系上；再通过Robot定义的每个焊接位置以及进行CCD和焊接振镜标定；并获取焊接的原点坐标，得到Robot每个焊接位置的焊接原点坐标，最后通过转换后的极柱坐标和每个焊接原点坐标进行处理，得到Robot每个焊接位置的焊接坐标。4.根据权利要求1所述的一种基于坐标映射算法的定位引导方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴文壮，王振宇，
申请(专利权)人：无锡宇辉信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：