[发明专利]基于双目视觉的连接件激光加工方法

说明书

基于双目视觉的连接件激光加工方法。本发明涉及导电连接技术领域。本发明的方法是在导电件连接过程中，根据钎料熔化时的熔融点在深度图像中形成的灰度阶跃点对激光功率进行实时反馈，并在填充过程中根据深度图像的灰度对焊接速度进行优化，速度优化的方法是：通过图像灰度决定焊接运动速度，以灰度均值为基点，低于该值则减慢速度，高于该值则加快速度。本发明的方法根据深度图像优化了规划焊接轨迹和速度，提高导电件连接加工效率。

本发明涉及导电连接技术领域(H01R)，特别涉及一种基于双目视觉的连接件激光加工方法。

背景技术

在工业生产中需要将不同的导电件进行连接，必须确保连接处电阻小，如果连接处存在气泡、虚焊等问题，则连接处电阻将显著增加，连接处容易出现打火、发热现象，降低了导电件电连的质量。

导电件的相互连接可以采用填充式焊接，即将焊接钎料均匀填充在指定空间内，要求填充外观平整、填充区域内部无气泡、一致性好，以确保加工后的产品满足特定的性能参数。如导电件为天线的功分端子，则在功分端子焊接时，当焊接处内部有气泡，对天线的部分电气参数有不良影响。此外，如果填充焊接不达标，由于焊接体积大，钎料多，返修工序耗时，降低了劳动生产率。尽管目前实际生产的良品率较高，但庞大的天线生产基数导致总体返修成本较高。如果将填充钎料整体熔化，所需热量非常高，容易对填充外围基材造成热影响，降低产品性能。随着5G技术的飞速发展，天线等行业的焊接需求与日俱增。因此，解决填充式焊接时的一致性差、气泡、虚焊等问题有较大意义。

中国发明专利《基于视觉传感的激光—电弧复合焊接实时自动控制装置及其焊接方法》(公开号CN106001926)给出了焊接时焊丝的熔化焊丝尖端形成熔滴，激光束照射到焊件形成激光匙孔，高速相机用于拍摄熔化焊丝尖端和激光匙孔的图像，高速相机与图像处理工控机相连，图像处理工控机分别与焊枪的复合焊接头控制装置、焊枪的焊机设备控制装置连接，图像处理工控机通过焊枪的复合焊接头控制装置控制激光匙孔与熔滴的中心点间距离，通过焊枪的焊机设备控制装置控制熔化焊丝尖端的中心点纵坐标Y值。该专利解决了熔滴与激光匙孔的中心距离过远或过近的问题，但是并没有给出通过轨迹和速度的优化解决气泡、虚焊等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于双目视觉的连接件激光加工方法。本发明的方法当填充平面过线径中心线后，开始整个区域轨迹速度自动优化，速度优化的方法是：通过深度图像的灰度决定焊接运动速度，以灰度均值为基点，低于该值则减慢速度，高于该值则加快速度。本发明的方法优化了图像的深度信息规划焊接轨迹和速度，提高加工效率。

本发明的技术方案是：一种基于双目视觉的连接件激光加工方法，设定填充区域内有待焊产品，焊接基准功率P，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：待焊产品下方尚未填钎料时采用步进堆填法，当钎料未熔化或铺开时，增加焊接功率，直至钎料熔化铺开后迅速将焊接功率降低到焊接基准功率为P，同时焊接装置步进移动，直至完成整个焊接区域堆填；

第二步：当填充平面过线径中心线后，开始整个区域轨迹速度自动优化，速度优化的方法是：通过图像灰度决定焊接运动速度，以灰度均值为基点，低于该值则减慢速度，高于该值则加快速度，具体过程为：设定焊接最高速度为激光连续焊接的最快运动速度V_max，设定焊接最低速度为焊点不会过焊老化的最慢运行速度V_min，取填充规划焊接速度为基准速度V_b，设定处理的灰度值最小即最大凹陷深度为h_min，设定处理的灰度值最大即最大凸起深度为h_max，以填充规划焊接深度h_b为基准深度，设定当前焊接点的深度为h，实际焊接速度为V，则：当h＝h_b时，V＝h*(V_max-V_b)/(h_max-h_b)，