CN107433391A - 一种基于图像识别的焊接校准方法及系统 - Google Patents

一种基于图像识别的焊接校准方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于图像识别的焊接校准方法及系统，所述的方法包括：获取拍照后图像中电池模组位置与预设的电池模组基准点之间的像素偏移值；根据所述像素偏移值以及相机的像素比例，计算得到电池模组位置与电池模组基准点之间的实际偏移量；根据所述实际偏移量，通过A/B轴的移动将电池模组移动至对应的焊压点进行激光焊接。通过本发明，能够对五轴焊接系统中的电池模组的焊压点进行准确校准，得到准确的焊压点，能够对电池模组进行准确地焊接。

Description

一种基于图像识别的焊接校准方法及系统
技术领域
本发明涉及激光焊接技术领域，更具体地，涉及一种基于图像识别的焊接校准方法及系统。
背景技术
在电池模组的焊接过程中，电池模组的实际位置与电池模组的基准点位置之间是有一定偏差的，为了对电池模组进行准确焊接，需要对电池模组的焊压点进行校准。传统的校准方式是根据经验，人工对电池模组的焊压点进行调整。采用这种人工对电池模组焊压点调整的方式，准确性较低。
发明内容
本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于图像识别的焊接校准方法及系统。
根据本发明的一个方面，提供了一种基于图像识别的焊接校准方法，包括：
S1，获取拍照后图像中电池模组位置与预设的电池模组基准点之间的像素偏移值；
S2，根据所述像素偏移值以及相机的像素比例，计算得到电池模组位置与电池模组基准点之间的实际偏移量；
S3，根据所述实际偏移量，通过五轴焊接系统的A/B轴的移动将电池模组移动至对应的焊压点进行激光焊接。
本发明的有益效果为：能够对五轴焊接系统中的电池模组的焊压点进行准确校准，得到准确的焊压点，保证对电池模组进行准确地焊接。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以作如下改进。
进一步的，所述步骤S1具体包括：
启动五轴焊接系统后，采用安装于五轴焊接系统的A/B轴上的相机对放置于A/B轴下方的电池模组进行拍摄获得拍照后的图像。
进一步的，通过如下方式得到相机的像素比例：
对已知电池模组的特征点进行拍照，根据拍照后的电池模组的像素值和已知电池模组的尺寸，计算出相机的像素比例。
进一步的，所述电池模组基准点与焊压点具有对应关系，所述步骤S3还包括：
根据电池模组位置与电池模组基准点之间的实际偏移量以及电池模组基准点和焊压点之间的对应关系，得到电池模组位置对应的焊压点。
进一步的，在所述五轴焊接系统的Z轴上安装有激光发射器，对电池模组的焊压点进行激光焊接。
进一步的，所述激光发射器在Z轴上的高度可调，每次对电池模组的焊压点进行激光焊接时，将激光发射器与电池模组的焊压点之间的高度距离调整到预设高度距离。
根据本发明的另一方面，还提供了一种基于图像识别的焊接校准系统，包括控制五轴焊接系统的控制装置和相机：
所述相机安装于A/B轴上，用于当启动五轴焊接系统后，对放置于A/B轴下方的电池模组进行拍照获取拍照后的图像；
所述控制装置包括：
获取模块，用于获取拍照后图像中电池模组位置与预设的电池模组基准点之间的像素偏移值；
第一计算模块，用于根据所述像素偏移值以及相机的像素比例，计算得到电池模组位置与电池模组基准点之间的实际偏移量；
移动控制模块，用于根据所述实际偏移量，通过A/B轴的移动将电池模组移动至对应的焊压点进行激光焊接。
进一步的，所述控制装置还包括第二计算模块，用于根据对已知电池模组拍照后的电池模组的像素值和已知电池模组的尺寸，计算得出相机的像素比例。
进一步的，所述电池模组基准点与焊压点具有对应关系，所述控制装置还包括：
校准模块，用于根据电池模组位置与电池模组基准点之间的实际偏移量以及电池模组基准点和焊压点之间的对应关系，得到电池模组位置对应的焊压点。
进一步的，所述系统还包括：
激光发射器，安装所述五轴焊接系统的Z轴上，用于对电池模组的焊压点进行激光焊接。
附图说明
图1为本发明一个实施例的基于图像识别的焊接校准方法流程图；
图2为本发明另一个实施例的基于图像识别的焊接校准系统连接框图；
图3为本发明又一个实施例的控制装置的内部结构连接框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1，提供了本发明一个实施例的基于图像识别的焊接校准方法，包括：S1，获取拍照后图像中电池模组位置与预设的电池模组基准点之间的像素偏移值；S2，根据所述像素偏移值以及相机的像素比例，计算得到电池模组位置与电池模组基准点之间的实际偏移量；S3，根据所述实际偏移量，通过五轴焊接系统的A/B轴的移动将电池模组移动至对应的焊压点进行激光焊接。
在本实施例中，采用五轴焊接系统对电池模组进行焊接，五轴焊接系统包括A/B轴以及X/Y/Z轴，A/B轴主要用于安装相机的，本实施例采用的是200万像素的松下相机。通常，在实际焊接的过程中，电池模组放置的实际位置与电池模组的基准点之间是有偏差的，因此，为了能够准确对电池模组进行焊接，需要对电池模组的实际焊接点进行校准。本实施例中当五轴焊接系统启动后，利用安装于A/B轴上的相机对放置于A/B轴下方的电池模组进行拍摄，拍摄得到电池模组的实际位置与电池模组基准点之间的像素偏移值。然后根据电池模组的实际位置和电池模组基准点之间的像素偏移值以及相机的像素比例，计算得到电池模组位置与电池模组基准点之间的实际偏移量。最后，根据计算出来的实际偏移量，通过A/B轴的移动将电池模组移动至对应准确的焊压点进行激光焊接，在焊接的过程中，由安装于Z轴上的激光发射器对电池模组的焊压点进行焊接。
本实施例对五轴焊接系统中的电池模组的焊压点进行准确校准，得到电池模组准确的焊压点，能够对电池模组进行准确地焊接。
在本发明的一个实施例中，通过如下方式得到相机的像素比例：对已知电池模组的特征点进行拍照，根据拍照后的电池模组的像素值和已知电池模组的尺寸，计算出相机的像素比例。
由于在根据电池模组的实际位置与电池模组基准点之间的像素偏移值计算电池模组的位置与电池模组基准点之间的实际偏移值的过程中，需要用到相机的像素比例值，因此，需要事先获取相机的像素比例值。在本实施例中，采用同一个相机对已知电池模组的特征点进行拍摄，比如，电池模组的特征点是一个圆，拍照后的圆的半径值是2000个像素值，而电池模组的半径为5mm，由此，可知像素与实际距离的比例关系为400个像素/mm，或者表示一个像素为0.0025mm，即该相机的像素比例。
根据计算出来的相机的像素比例，就可以根据相机拍摄的电池模组位置与电池模组基准点之间的像素偏移值，计算出电池模组位置与电池模组基准点之间的实际偏移值。
在本发明的另一个实施例中，所述电池模组基准点与焊压点具有对应关系，所述步骤S3还包括：根据电池模组位置与电池模组基准点之间的实际偏移量以及电池模组基准点和焊压点之间的对应关系，电池模组位置对应的焊压点。
在焊接系统中，会为电池模组初始化一个基准点，其中，电池模组的基准点与电池模组的焊压点位置具有对应关系。因此，在实际对电池模组进行焊接的过程中，可以根据电池模组位置与电池模组基准点位置之间的实际偏移值以及电池模组基准点位置和焊压点之间的对应关系，就可以对应计算出电池模组位置对应的焊压点位置。
在本发明的一个实施例中，在所述五轴焊接系统的Z轴上安装有激光发射器，对电池模组的焊压点进行激光焊接。
在五轴焊接系统的Z轴上安装有激光发射器，激光发射器用来对电池模组的焊压点进行焊接，在焊接的过程中，激光发射器在Z轴上的高度是可调的。在焊接时，需要保证激光发射器与电池模组的焊压点之间的高度距离是一定的，才能对电池模组进行准确地焊接。
参见图2，提供了本发明另一个实施例的基于图像识别的焊接校准系统，包括相机1和控制五轴焊接系统的控制装置2。所述相机1安装于A/B轴上，用于当启动五轴焊接系统后，对放置于A/B轴下方的电池模组进行拍照。
其中，所述控制装置2包括获取模块21、第一计算模块22和移动控制模块23。
获取模块21，用于获取拍照后图像中电池模组位置与预设的电池模组基准点之间的像素偏移值。
第一计算模块22，用于根据所述像素偏移值以及相机的像素比例，计算得到电池模组位置与电池模组基准点之间的实际偏移量。
移动控制模块23，用于根据所述实际偏移量，通过A/B轴的移动将电池模组移动至对应的焊压点进行激光焊接。
所述电池模组基准点与焊压点具有对应关系，参见图3，所述控制装置2还包括校准模块24，用于根据电池模组位置与电池模组基准点之间的实际偏移量以及电池模组基准点和焊压点之间的对应关系，得到电池模组位置对应的焊压点。
基于图像识别的焊接校准系统还包括激光发射器3，激光发射器3安装于所述五轴焊接系统的Z轴上，用于对电池模组的焊压点进行激光焊接。其中，控制装置2还用于每次对电池模组的焊压点进行激光焊接时，将激光发射器与电池模组的焊压点之间的高度距离调整到预设高度距离。
本发明提供的一种基于图像识别的焊接校准方法及系统，能够对五轴焊接系统中的电池模组的焊压点进行准确校准，得到准确的焊压点，能够对电池模组进行准确地焊接。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于图像识别的焊接校准方法，其特征在于，包括：
S1，获取拍照后图像中电池模组位置与预设的电池模组基准点之间的像素偏移值；S2，根据所述像素偏移值以及相机的像素比例，计算得到电池模组位置与电池模组基准点之间的实际偏移量；
S3，根据所述实际偏移量，通过五轴焊接系统的A/B轴的移动将电池模组移动至对应的焊压点进行激光焊接。
2.如权利要求1所述的基于图像识别的焊接校准方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：
启动五轴焊接系统后，采用安装于五轴焊接系统的A/B轴上的相机对放置于A/B轴下方的电池模组进行拍摄获得拍照后的图像。
3.如权利要求1所述的基于图像识别的焊接校准方法，其特征在于，通过如下方式得到相机的像素比例：
对已知电池模组的特征点进行拍照，根据拍照后的电池模组的像素值和已知电池模组的尺寸，计算出相机的像素比例。
4.如权利要求3所述的基于图像识别的焊接校准方法，其特征在于，所述电池模组基准点与焊压点具有对应关系，所述步骤S3还包括：
根据电池模组位置和电池模组基准点之间的实际偏移量以及电池模组基准点和焊压点之间的对应关系，得到电池模组位置对应的焊压点。
5.如权利要求4所述的基于图像识别的焊接校准方法，其特征在于，在所述五轴焊接系统的Z轴上安装有激光发射器，对电池模组的焊压点进行激光焊接。
6.如权利要求5所述的基于图像识别的焊接校准方法，其特征在于，所述激光发射器在Z轴上的高度可调，每次对电池模组的焊压点进行激光焊接时，将激光发射器与电池模组的焊压点之间的高度距离调整到预设高度距离。
7.一种基于图像识别的焊接校准系统，其特征在于，包括控制五轴焊接系统的控制装置和相机：
所述相机，安装于A/B轴上，用于当启动五轴焊接系统后，对放置于A/B轴下方的电池模组进行拍照获得拍照后的图像；
所述控制装置包括：
获取模块，用于获取拍照后图像中电池模组位置与预设的电池模组基准点之间的像素偏移值；
第一计算模块，用于根据所述像素偏移值以及相机的像素比例，计算得到电池模组位置与电池模组基准点之间的实际偏移量；
移动控制模块，用于根据所述实际偏移量，通过A/B轴的移动将电池模组移动至对应的焊压点进行激光焊接。
8.如权利要求7所述的基于图像识别的焊接校准系统，其特征在于，所述控制装置还包括第二计算模块，用于根据对已知电池模组拍照后的电池模组的像素值和已知电池模组的尺寸，计算得出相机的像素比例。
9.如权利要求8所述的基于图像识别的焊接校准系统，其特征在于，所述电池模组基准点与焊压点具有对应关系，所述控制装置还包括：
校准模块，用于根据电池模组位置与电池模组基准点之间的实际偏移量以及电池模组基准点和焊压点之间的对应关系，得到电池模组位置对应的焊压点。
10.如权利要求9所述的基于图像识别的焊接校准系统，其特征在于，所述系统还包括：
激光发射器，安装于所述五轴焊接系统的Z轴上，用于对电池模组的焊压点进行激光焊接。
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