[发明专利]焊缝偏移位置的确定方法、焊接方法及相关装置

说明书

本申请公开了焊缝偏移位置的确定方法、焊接方法及相关装置，该焊缝偏移位置的确定方法包括：确定标准工件在预设坐标系下的第一位置坐标；确定待焊接工件在预设坐标系下的第二位置坐标；计算第一位置坐标与第二位置坐标的齐次变换矩阵；根据标准工件的第一焊缝的第三位置坐标和齐次变换矩阵，计算得到待焊接工件的第二焊缝的第四位置坐标。通过上述方式，减少确定焊缝的位置坐标的时间，提高后续焊接的效率。

技术领域

本申请涉及焊接技术领域，特别是涉及一种焊缝偏移位置的确定方法、焊接方法及相关装置。

背景技术

在焊接应用中，由于工装夹具及焊接工件一致性不好等问题会导致工件实际焊缝位置与示教焊缝位置不一致，这样的工件无法使用机器人焊接实现批量生产。

相关技术对焊缝偏移位置的寻找是通过给焊丝通低压，当焊丝碰到工件后导通，并记录下碰到工件的位置，根据工件可能偏移的不同情况，用焊丝触碰的点数不一，最多可能触碰六个点。

不足之处在于，因为焊丝触碰过程中焊丝会变形，计算偏移位置的精度较低，焊丝触碰工件耗时多，特别是要触碰六次的情况时，会增加示教难度。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种焊缝偏移位置的确定方法、焊接方法及相关装置，能够无需触碰待焊接工件，减少确定焊缝的位置坐标的时间，提高后续焊接的效率。

本申请采用的一个技术方案是：提供一种焊缝偏移位置的确定方法，该方法包括：确定标准工件在预设坐标系下的第一位置坐标；确定待焊接工件在预设坐标系下的第二位置坐标；计算第一位置坐标与第二位置坐标的齐次变换矩阵；根据标准工件的第一焊缝的第三位置坐标和齐次变换矩阵，计算得到待焊接工件的第二焊缝的第四位置坐标。

其中，确定标准工件在预设坐标系下的第一位置坐标，包括：采用双目视觉相机对标准工件进行拍照，以获得标准工件在世界标准系下的第一位置坐标；或确定待焊接工件在预设坐标系下的第二位置坐标，包括：采用双目视觉相机对待焊接工件进行拍照，以获得待焊接工件在世界标准系下的第二位置坐标。

其中，采用双目视觉相机对标准工件进行拍照，以获得标准工件在世界标准系下的第一位置坐标，包括：采用双目视觉相机对标准工件进行拍照，以获得标准工件的左图像和右图像；确定标准工件在左图像中的左坐标位置和右图像中的右坐标位置；根据左坐标位置和右坐标位置，计算标准工件在世界坐标系下的第一位置坐标。

其中，采用双目视觉相机对待焊接工件进行拍照，以获得待焊接工件在世界标准系下的第二位置坐标，包括：采用双目视觉相机对待焊接工件进行拍照，以获得待焊接工件的左图像和右图像；确定待焊接工件在左图像中的左坐标位置和右图像中的右坐标位置；根据左坐标位置和右坐标位置，计算待焊接工件在世界坐标系下的第二位置坐标。

其中，计算第一位置坐标与第二位置坐标的齐次变换矩阵，包括：采用以下公式计算齐次变换矩阵：

其中，(x,y,z)为第一位置坐标，(x',y',z')为第二位置坐标，T(t_x,t_y,t_z)为齐次变换矩阵。

其中，根据标准工件的第一焊缝的第三位置坐标和齐次变换矩阵，计算得到待焊接工件的第二焊缝的第四位置坐标，包括：获取标准工件的第一焊缝的第三位置坐标；利用齐次变换矩阵左乘第三位置坐标，计算得到待焊接工件的第二焊缝的第四位置坐标。

其中，获取标准工件的第一焊缝的第三位置坐标，包括：获取标准工件的第一焊缝上多个轨迹点的位置坐标。

其中，获取标准工件的第一焊缝的第三位置坐标，包括：获取标准工件的第一焊缝的起点位置坐标和终点位置坐标。