CN107414290A - 一种用于汽车节气门的定位焊接方法 - Google Patents

Abstract

一种用于汽车节气门的定位焊接方法，节气门到位静止；外部设备将启动信号发送给图像采集第一相机；第一相机采集图像；第一相机对图像进行分析，利用图案匹配工具，得出产品初位置；相机发送完成信号，并将坐标偏移发送给PLC；PLC控制伺服电机带动激光器移动到该位置；外部设备将启动信号发送给图像采集第二相机；第二相机采集图像；第二相机对图像进行分析，利用图案匹配工具，得出产品精确位置；相机发送完成信号，并将坐标偏移发送给激光器焊接；激光器进行焊接；焊接完成；等待下一次产品到位。

Description

一种用于汽车节气门的定位焊接方法

技术领域

本发明属于汽车制造技术领域，特别涉及一种用于汽车节气门的定位焊接方法。

背景技术

目前对于激光焊接定位方法都是通过机械式或者激光定位器等，这种方法由于很难达到一定高度的精度要求，不仅焊接产品的速度慢、效率低下，而且在焊接的过程中容易出错，从而导致焊接出大量不良品，造成资源浪费。从而出现了基于机器视觉的焊接技术。这种技术的出现，大大提高了生产效率，避免了因产生环境的恶劣，机械定位精度不高等因素的制约，从而提高激光焊接的准确性，对产品的品质有了质的飞跃。

机器视觉技术就是利用计算机模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制，机器视觉技术最大的特点是速度快、信息量大、功能多。一个典型的工业机器视觉应用系统,包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、光源照明技术、光学成像技术、传感器技术、模拟与数字视频技术等，由于使用机械定位方法早已不能满足生产和现代工艺生产制造的需求，而利用机器视觉检测很好地克服了这一点，该检测系统的广泛应用促进了企业工厂产品高质量的生产与制造业智能自动化的发展。

发明内容

本发明提供一种用于汽车节气门的定位焊接方法。

一种用于汽车节气门的定位焊接方法，包括以下步骤：

A1.节气门到位静止；

A2.外部设备将启动信号发送给图像采集第一相机；

A3.第一相机采集图像；

A4.第一相机对图像进行分析，利用图案匹配工具，得出产品初位置；

A5.相机发送完成信号，并将坐标偏移发送给PLC；

A6，PLC控制伺服电机带动激光器移动到该位置；

A7，外部设备将启动信号发送给图像采集第二相机；

A8，第二相机采集图像；

A9，第二相机对图像进行分析，利用图案匹配工具，得出产品精确位置；

A10，相机发送完成信号，并将坐标偏移发送给激光器焊接；

A11，激光器进行焊接；

A12，焊接完成；

A13.等待下一次产品到位。

在实施正常的工作流程前，必须先做好相机与激光焊接器坐标系标定，

相机与激光焊接器坐标系的标定过程如下：

对于第二相机，

S101.将标准件贴上相纸并装到载具上，转至第二工位，手动步进伺服电机，机械对中标准件件的两个pin孔，并记下伺服电机的位置信息；

S102.激光焊接器下降至工作位，激光焊接器走九个绝对位置，在相纸上打九个点，相机采集图像，调用标定程序进行标定；

S103.将标准件去掉相纸，擦拭干净后，转第二工位，伺服电机走到s101的对中位，激光焊接器归零下降至工作位调用标定程序，得到的轴中心X1、Y1，将激光焊接器走到偏置位，再次触发相机验证，得到的轴中心X2、Y2；

对于第一相机，

S201.将标准件贴相纸并装到载具上，转至第二工位，激光焊接器走到偏置位，伺服电机走16个位置，在相纸上打十六个点；

S202.将标准件转回第一工位，相机采集图像，调用相机的标定程序，进行标定；

S203.可用标准件验证标定结果，将标准件去掉相纸，擦拭干净后，转到第一工位，将s202中的标定程序，进行重新学习轴中心的模式。

本发明利用两台图像采集相机采集节气门的图像，第一台相机采集完之后，计算得出产品当前初始位置，发给PLC,控制伺服电机，带动激光器走到初始位置，第二台相机采集完之后，计算得出产品的精确位置，发给激光器，激光器根据位置信息进行焊接，从而能够保证激光器准确无误的到达焊接位置。

本发明的有益效果包括：

一、传统激光器定位焊接精度不高，而视觉技术定位精度可以达到丝级，相对于机械定位提高十倍以上。

二、可全年全天24小时连续工作。

三、一次性投入，相应地减少人工成本。

四、不需要人员操作，避免对人眼影响。

五、可兼容不同种类大小的节气门，同时仅需要添加程序，不需要增加机械结构。

六、不接触产品，无损伤产品的风险。

附图说明

图1是本发明方法流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的用于汽车节气门的定位焊接方法包括以下步骤：

1.产品到位静止

2.外部设备将启动信号发送给图像采集相机一

3.相机一采集图像

4.相机一对图像进行分析，利用图案匹配工具，得出产品初位置

5.相机发送完成信号，并将坐标偏移发送给PLC

6，PLC控制伺服电机带动激光器移动到该位置

7，外部设备将启动信号发送给图像采集相机二

8，相机二采集图像

9，相机二对图像进行分析，利用图案匹配工具，得出产品精确位置

10，相机发送完成信号，并将坐标偏移发送给激光器焊接

11，激光器进行焊接

12，焊接完成

13.等待下一次产品到位

在实施正常的工作流程前，必须先做好相机与激光焊接器坐标系标定。相机与激光焊接器坐标系的标定：

相机二(wp3工位)

Step1.将标准件贴上相纸并装到载具上，转至WP3位，手动步进伺服电机，机械对中标准件件的两个pin孔，并记下伺服电机的位置信息(坐标)。

Step2.PFO(激光器)下降至工作位，PFO走九个绝对位置，在相纸上打九个点，相机采集图像，调用标定程序进行标定。

Step3.将标准件去掉相纸，擦拭干净后，转WP3位，伺服电机走到step1的对中位，PFO归零下降至工作位调用标定程序，得到的轴中心X,Y一般为零点几，如0.2,0.4，小数点后一位有值，即为PFO的偏置值，将PFO走到这个偏置位，再次触发相机验证，得到的轴中心X,Y一般为零点零几，如0.002，小数点后两位有值，即证明偏置值有效。

相机一(WP2工位)

Step1.将标准件贴相纸并装到载具上，转至WP3位，PFO走到这个偏置位，伺服电机走16个位置，在相纸上打十六个点

Step2.将标准件转回WP2位置，相机采集图像，调用相机的标定程序，进行标定。

Step3.可用标准件验证标定结果，将标准件去掉相纸，擦拭干净后，转到WP2位，将step2中的标定程序，进行重新学习轴中心的Pattern，触发相机得到的轴中心X,Y值和WP3工位中step1中手动对中的值差不多，误差在0.1以内。

Claims (2)

1.一种用于汽车节气门的定位焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

A1.节气门到位静止；

A2.外部设备将启动信号发送给图像采集第一相机；

A3.第一相机采集图像；

A4.第一相机对图像进行分析，利用图案匹配工具，得出产品初位置；

A5.相机发送完成信号，并将坐标偏移发送给PLC；

A6，PLC控制伺服电机带动激光器移动到该位置；

A7，外部设备将启动信号发送给图像采集第二相机；

A8，第二相机采集图像；

A9，第二相机对图像进行分析，利用图案匹配工具，得出产品精确位置；

A10，相机发送完成信号，并将坐标偏移发送给激光器焊接；

A11，激光器进行焊接；

A12，焊接完成；

A13.等待下一次产品到位。

2.如权利要求1所述的用于汽车节气门的定位焊接方法，其特征在于，在实施

正常的工作流程前，必须先做好相机与激光焊接器坐标系标定，

相机与激光焊接器坐标系的标定过程如下：

对于第二相机，

S101.将标准件贴上相纸并装到载具上，转至第二工位，手动步进伺服电机，机械对中标准件件的两个pin孔，并记下伺服电机的位置信息；

S102.激光焊接器下降至工作位，激光焊接器走九个绝对位置，在相纸上打九个点，相机采集图像，调用标定程序进行标定；

S103.将标准件去掉相纸，擦拭干净后，转第二工位，伺服电机走到s101的对中位，激光焊接器归零下降至工作位调用标定程序，得到的轴中心X1、Y1，将激光焊接器走到偏置位，再次触发相机验证，得到的轴中心X2、Y2；

对于第一相机，

S201.将标准件贴相纸并装到载具上，转至第二工位，激光焊接器走到偏置位，伺服电机走16个位置，在相纸上打十六个点；

S202.将标准件转回第一工位，相机采集图像，调用相机的标定程序，进行标定；

S203.可用标准件验证标定结果，将标准件去掉相纸，擦拭干净后，转到第一工位，将s202中的标定程序，进行重新学习轴中心的模式。