CN109514137B - 焊点自动对准系统及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种焊点自动对准系统及方法，涉及焊接技术领域。系统包括激光传感器和驱动装置，激光传感器中预先建立有相对坐标系；激光传感器用于采集待焊接钢板上焊缝的坡口的图像信息，得到图像信息在相对坐标系中的中点坐标；计算得到焊缝的坡口在相对坐标系中距离焊枪的焊点的相对坐标距离，其中，在相对坐标系中，焊枪的焊点的坐标信息和坡口的图像信息的中点坐标的连线与相对坐标系的设定轴平行，设定轴包括横轴或者纵轴；根据相对坐标距离以及预设的比值计算得到焊枪与焊缝的坡口在待焊接钢板上的实际距离；驱动装置用于驱动焊枪沿设定轴所在方向平移实际距离。从而实现焊点自动校准。

Description

焊点自动对准系统及方法

技术领域

本公开涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种焊点自动对准系统及方法。

背景技术

焊接，也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属的制造工艺及技术。在焊接过程中，焊点是否位于焊缝的坡口为影响焊接可靠性的关键因素。经研究发现，在目前的焊接过程中，焊点有待校准。

发明内容

本公开提供一种焊点自动对准系统及方法。

第一方面，本公开提供了一种焊点自动对准系统，用于对焊枪的焊点进行校准，所述焊点自动对准系统包括：激光传感器和驱动装置，所述激光传感器中预先建立有相对坐标系；

所述激光传感器用于采集待焊接钢板上焊缝的坡口的图像信息，得到所述图像信息在所述相对坐标系中的中点坐标；根据所述中点坐标和焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息，计算得到所述焊缝的坡口在所述相对坐标系中距离所述焊枪的焊点的相对坐标距离，所述激光传感器中预存有所述焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息，其中，在所述相对坐标系中，所述焊枪的焊点的坐标信息和所述坡口的图像信息的中点坐标的连线与所述相对坐标系的设定轴平行，所述设定轴包括横轴或者纵轴；根据所述相对坐标距离以及预设的比值计算得到所述焊枪与所述焊缝的坡口在所述待焊接钢板上的实际距离，所述激光传感器中预存有所述相对坐标系中的距离与所述待焊接钢板中的距离的比值；

所述驱动装置用于驱动所述焊枪沿所述设定轴所在方向平移所述实际距离。

可选地，所述激光传感器用于通过以下步骤得到所述图像信息在所述相对坐标系中的中点坐标：

获得位于所述相对坐标系中的所述图像信息；

将所述图像信息进行旋转，以使旋转后的图像垂直于所述设定轴；

根据旋转后的所述相对坐标系中的图像信息分析得到所述焊缝的中点坐标。

可选地，所述焊点自动对准系统还包括：

一字激光器，用于发送与所述设定轴重合的激光线；

中点限位开关，设置于所述待焊接钢板的设定位置，所述设定位置在所述相对坐标系中对应于原点；

第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关和第二限位开关分别位于所述中点限位开关的两侧，其中，所述第一限位开关、中点限位开关和第二限位开关位于一条直线上，该条直线与所述设定轴平行；

所述中点限位开关、第一限位开关和第二限位开关用于对所述焊枪进行归位处理，以使所述焊枪归位后所在的位置位于所述中点限位开关处。

可选地，所述激光传感器通过以下步骤得到所述比值：

获取所述待焊接钢板每次沿所述设定轴移动设定距离之后，所述激光传感器采集到的所述坡口的图像信息在所述相对坐标系中对应的不同中点坐标，根据每次移动所述设定距离之后所对应的不同中点坐标，分析得到每次移动所述设定距离之后在所述相对坐标系中对应的坐标变化量；

将所述坐标变化量与所述设定距离相除，得到所述相对坐标系中的距离与待焊接钢板中的距离的比值。

可选地，所述激光传感器用于通过以下步骤计算得到所述焊枪与所述焊缝的坡口在所述待焊接钢板上的实际距离：

计算得到所述焊缝的中点坐标与所述相对坐标系的原点坐标的差值；

将所述差值除以所述比值，得到所述焊枪与所述焊缝的坡口在所述待焊接钢板上的实际距离。

可选地，所述驱动装置包括伺服驱动器、激光滑块和焊枪驱动机构，所述焊枪驱动机构与所述激光传感器通信连接；

所述激光传感器安装于所述激光滑块，所述激光滑块用于在所述伺服驱动器的驱动下，带动所述激光传感器移动以跟踪采集所述待焊接钢板上焊缝的坡口的图像信息；

所述焊枪驱动机构与所述焊枪连接，用于驱动所述焊枪移动。

第二方面，本公开提供一种焊点自动对准方法，应用于上述的焊点自动对准系统，所述焊点自动对准系统包括激光传感器和驱动装置，所述激光传感器中预先建立有相对坐标系，所述方法包括：

所述激光传感器采集待焊接钢板上焊缝的坡口的图像信息，得到所述图像信息在所述相对坐标系中的中点坐标；

所述激光传感器根据所述中点坐标和焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息，计算得到所述焊缝的坡口在所述相对坐标系中距离所述焊枪的焊点的相对坐标距离，所述激光传感器中预存有所述焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息，其中，在所述相对坐标系中，所述焊枪的焊点的坐标信息和所述坡口的图像信息的中点坐标的连线与所述相对坐标系的设定轴平行，所述设定轴包括横轴或者纵轴；

所述激光传感器根据所述相对坐标距离以及预设的比值计算得到所述焊枪与所述焊缝的坡口在所述待焊接钢板上的实际距离，所述激光传感器中预存有所述相对坐标系中的距离与所述待焊接钢板中的距离的比值；

所述驱动装置驱动所述焊枪沿所述设定轴所在方向平移所述实际距离。

可选地，得到所述图像信息在所述相对坐标系中的中点坐标的步骤，包括：

获得位于所述相对坐标系中的所述图像信息；

将所述图像信息进行旋转，以使旋转后的图像垂直于所述设定轴；

根据旋转后的所述相对坐标系中的图像信息分析得到所述焊缝的中点坐标。

可选地，所述焊点自动对准系统还包括一字激光器、中点限位开关、第一限位开关和第二限位开关，所述中点限位开关设置于所述待焊接钢板的设定位置，所述设定位置在所述相对坐标系中对应于原点，所述第一限位开关和第二限位开关分别位于所述中点限位开关的两侧，其中，所述第一限位开关、中点限位开关和第二限位开关位于一条直线上，该条直线与所述设定轴平行；

所述焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息通过以下步骤得到：

控制所述一字激光器发送与所述设定轴重合的激光线；

通过所述中点限位开关、第一限位开关和第二限位开关对所述焊枪进行归位处理，以使所述焊枪归位后所在的位置位于所述中点限位开关处；

将所述相对坐标系中的原点作为所述焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息。

可选地，所述激光传感器通过以下步骤得到所述比值：

获取所述待焊接钢板每次沿所述设定轴移动设定距离之后，所述激光传感器采集到的所述坡口的图像信息在所述相对坐标系中对应的不同中点坐标，根据每次移动所述设定距离之后所对应的不同中点坐标，分析得到每次移动所述设定距离之后在所述相对坐标系中对应的坐标变化量；

将所述坐标变化量与所述设定距离相除，得到所述相对坐标系中的距离与待焊接钢板中的距离的比值。

本公开提供的焊点自动对准系统及方法，通过对激光传感器和驱动装置的巧妙设计与集成，实现了对焊点的自动对准，可靠性和准确性较高，实现较为便捷。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本公开的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本公开提供的一种焊点自动对准系统的方框示意图。

图2为本公开提供的一种焊点自动对准系统的另一方框示意图。

图3为本公开提供的一种焊点自动对准方法的流程示意图。

图4为本公开提供的一种相对坐标系的示意图。

图标：10-焊点自动对准系统；11-激光传感器；12-驱动装置；121-伺服驱动器；122-激光滑块；123-焊枪驱动机构；13-一字激光器；14-中点限位开关；15-第一限位开关；16-第二限位开关。

具体实施方式

下面将结合本公开中附图，对本公开中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请结合参阅图1，是本公开提供的焊点自动对准系统10的一种方框示意图。本公开中的焊点自动对准系统10用于对焊枪的焊点进行校准。如图1所示，焊点自动对准系统10包括激光传感器11和驱动装置12。所述激光传感器11中预先建立有相对坐标系。

其中，所述激光传感器11用于采集待焊接钢板上焊缝的坡口的图像信息，得到所述图像信息在所述相对坐标系中的中点坐标。根据所述中点坐标和焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息，计算得到所述焊缝的坡口在所述相对坐标系中距离所述焊枪的焊点的相对坐标距离。

所述激光传感器11中预存有所述焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息，其中，在所述相对坐标系中，所述焊枪的焊点的坐标信息和所述坡口的图像信息的中点坐标的连线与所述相对坐标系的设定轴平行，所述设定轴包括横轴或者纵轴。

所述激光传感器11用于根据所述相对坐标距离以及预设的比值计算得到所述焊枪与所述焊缝的坡口在所述待焊接钢板上的实际距离，所述激光传感器11中预存有所述相对坐标系中的距离与所述待焊接钢板中的距离的比值。相对坐标系中的距离与待焊接钢板中的距离的比值用以反应在相对坐标系中的成像距离与在待焊接钢板中的实际距离的比例关系。例如，若待焊接钢板中的实际距离为L1，该实际距离L1在相对坐标系中的成像距离为L2，那么相对坐标系中的距离与待焊接钢板中的距离的比值为L2除以L1。

所述驱动装置12用于驱动所述焊枪沿所述设定轴所在方向平移所述实际距离。

本公开中，激光传感器11可以为电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)激光传感器。CCD激光传感器(也称CCD图像激光传感器)具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震动和撞击等特性，能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储的电荷取出使电压发生变化。采用CCD激光传感器可以将采集到的待焊接钢板上焊缝的坡口的图像信息转换为数字信号并进行处理。

本公开中，激光传感器11内可以安装图像处理软件，通过图像处理软件实现图像信息和相对坐标系的处理。激光传感器11通过图像处理软件可以采用以下方式得到所述图像信息在所述相对坐标系中的中点坐标：获得位于所述相对坐标系中的所述图像信息，将所述图像信息进行旋转，以使旋转后的图像垂直于所述设定轴。根据旋转后的所述相对坐标系中的图像信息分析得到所述焊缝的中点坐标。

其中，根据激光传感器11采集图像信息的角度的不同，将图像信息进行旋转的角度亦不同，只要能够使旋转后的图像垂直于设定轴即可。应当理解，将图像信息旋转为垂直于设定轴，仅为本公开中的可选实现方式，在实际应用中，还可以对图像信息进行其他处理，例如，可以将图像信息旋转为平行于设定轴。又例如，可以不旋转图像信息等，本公开对此不作限制。

请结合参阅图2，为了实现对焊点的便捷对准，所述焊点自动对准系统10还可以包括一字激光器13、中点限位开关14、第一限位开关15和第二限位开关16。

其中，一字激光器13用于发送与所述设定轴重合的激光线。

中点限位开关14设置于所述待焊接钢板的设定位置，所述设定位置在所述相对坐标系中对应于原点。

第一限位开关15和第二限位开关16分别位于所述中点限位开关14的两侧，其中，所述第一限位开关15、中点限位开关14和第二限位开关16位于一条直线上，该条直线与所述设定轴平行。

所述中点限位开关14、第一限位开关15和第二限位开关16用于对所述焊枪进行归位处理，以使所述焊枪归位后所在的位置位于所述中点限位开关14处。

通过中点限位开关14、第一限位开关15和第二限位开关16的设置，使得能够准确地获知焊机的位置和移动方式。当焊机位于设定位置时，能够被中点限位开关14所感应到，从而确定焊机处于初始位置(在相对坐标系中对应于原点)。当焊机往两侧移动，则会被第一限位开关15或者第二限位开关16感应到，从而得到焊机的移动方向。通过将焊机的初始位置设置在第一限位开关15所在位置(在相对坐标系中对应于原点)，将焊枪的焊点的坐标信息和坡口的图像信息的中点坐标的连线设计为与相对坐标系的设定轴(横轴或者纵轴)平行，使得在得到中点坐标之后，计算中点坐标距原点的距离即可得到焊缝的坡口在相对坐标系中距离焊枪的焊点的相对坐标距离，计算较为方便。

应当焊机的初始位置也可以设计在非原点的位置，焊枪的焊点的坐标信息和坡口的图像信息的中点坐标的连线也可以设计为不与相对坐标系的设定轴(横轴或者纵轴)平行，该种情况下，计算得到焊缝的坡口在相对坐标系中距离焊枪的焊点的相对坐标距离之后，结合二者相对方向，即可得到焊枪与焊缝的坡口的相对位置。

鉴于焊缝的坡口在相对坐标系中距离焊枪的焊点的相对坐标距离与焊缝的坡口在待焊接钢板中距离焊枪的焊点的实际距离可能并非一比一的关系。为了实现对实际距离的可靠计算，激光传感器11可以预先通过以下步骤得到比值：获取所述待焊接钢板每次沿所述设定轴移动设定距离之后，所述激光传感器11采集到的所述坡口的图像信息在所述相对坐标系中对应的不同中点坐标，根据每次移动所述设定距离之后所对应的不同中点坐标，分析得到每次移动所述设定距离之后在所述相对坐标系中对应的坐标变化量。将所述坐标变化量与所述设定距离相除，得到所述相对坐标系中的距离与待焊接钢板中的距离的比值。

为了提高比值计算的准确性，可以将待焊接钢板多次沿设定轴移动设定距离，计算每次移动设定距离之后所对应的不同中点坐标，分析得到每次移动设定距离之后在相对坐标系中对应的坐标变化量，并对多次计算得到的坐标变化量求平均值，进而得到比值，从而确保比值的准确性，进而确保实际距离计算的准确性，从而确保焊点对准的准确性。

在上述基础上，所述激光传感器11用于通过以下步骤计算得到所述焊枪与所述焊缝的坡口在所述待焊接钢板上的实际距离：计算得到所述焊缝的中点坐标与所述相对坐标系的原点坐标的差值，将所述差值除以所述比值，得到所述焊枪与所述焊缝的坡口在所述待焊接钢板上的实际距离。

本公开中，所述驱动装置12可以包括伺服驱动器121、激光滑块122和焊枪驱动机构123，所述焊枪驱动机构123与所述激光传感器11通信连接。

其中，所述激光传感器11安装于所述激光滑块122，所述激光滑块122用于在所述伺服驱动器121的驱动下，带动所述激光传感器11移动以跟踪采集所述待焊接钢板上焊缝的坡口的图像信息。所述焊枪驱动机构123与所述焊枪连接，用于驱动所述焊枪移动。

可选地，焊枪驱动机构123可以包括焊枪平摆和跟踪机构，焊枪平摆用于调整焊枪的焊点，如焊枪的焊丝端点的位置，跟踪机构用于驱动焊枪整体移动。

在上述基础上，请结合参阅图3，本公开还提供了一种焊点自动对准方法，应用于上述的焊点自动对准系统10。所述焊点自动对准系统10包括激光传感器11和驱动装置12，所述激光传感器11中预先建立有相对坐标系，所述方法包括以下步骤。

S11，所述激光传感器11采集待焊接钢板上焊缝的坡口的图像信息，得到所述图像信息在所述相对坐标系中的中点坐标。

S12，所述激光传感器11根据所述中点坐标和焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息，计算得到所述焊缝的坡口在所述相对坐标系中距离所述焊枪的焊点的相对坐标距离。

其中，所述激光传感器11中预存有所述焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息，其中，在所述相对坐标系中，所述焊枪的焊点的坐标信息和所述坡口的图像信息的中点坐标的连线与所述相对坐标系的设定轴平行，所述设定轴包括横轴或者纵轴。

S13，所述激光传感器11根据所述相对坐标距离以及预设的比值计算得到所述焊枪与所述焊缝的坡口在所述待焊接钢板上的实际距离。

所述激光传感器11中预存有所述相对坐标系中的距离与所述待焊接钢板中的距离的比值。

S14，所述驱动装置12驱动所述焊枪沿所述设定轴所在方向平移所述实际距离。

可选地，得到所述图像信息在所述相对坐标系中的中点坐标的步骤，包括：获得位于所述相对坐标系中的所述图像信息，将所述图像信息进行旋转，以使旋转后的图像垂直于所述设定轴，根据旋转后的所述相对坐标系中的图像信息分析得到所述焊缝的中点坐标。

可选地，所述焊点自动对准系统10还包括一字激光器13、中点限位开关14、第一限位开关15和第二限位开关16，所述中点限位开关14设置于所述待焊接钢板的设定位置，所述设定位置在所述相对坐标系中对应于原点，所述第一限位开关15和第二限位开关16分别位于所述中点限位开关14的两侧。其中，所述第一限位开关15、中点限位开关14和第二限位开关16位于一条直线上，该条直线与所述设定轴平行。

所述焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息通过以下步骤得到：控制所述一字激光器13发送与所述设定轴重合的激光线，通过所述中点限位开关14、第一限位开关15和第二限位开关16对所述焊枪进行归位处理，以使所述焊枪归位后所在的位置位于所述中点限位开关14处。将所述相对坐标系中的原点作为所述焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息。

可选地，所述激光传感器11通过以下步骤得到所述比值：获取所述待焊接钢板每次沿所述设定轴移动设定距离之后，所述激光传感器11采集到的所述坡口的图像信息在所述相对坐标系中对应的不同中点坐标，根据每次移动所述设定距离之后所对应的不同中点坐标，分析得到每次移动所述设定距离之后在所述相对坐标系中对应的坐标变化量。将所述坐标变化量与所述设定距离相除，得到所述相对坐标系中的距离与待焊接钢板中的距离的比值。

本公开中，焊点自动对准方法的实现原理与前述焊点自动对准系统10中的实现原理类似，相应内容可以参阅前述系统中的描述，因而在此不作赘述。

为了更为清楚地阐述本公开的实现方式，现以下述场景为例，对本公开的实现原理进行示例性举例说明。

假设焊点自动对准系统10包括CCD激光传感器、伺服驱动器121、激光滑块122、焊枪平摆、跟踪机构、中点限位开关14、左限位开关和右限位开关。

在CCD激光传感器中安装有图像处理软件，图像处理软件中有一个如图4所示的相对坐标系，该相对坐标系的原点坐标为(300，300)。为了图像处理软件方便处理，假设实际的坡口成像的图像信息被旋转90°之后，垂直于相对坐标系的横轴(设定轴)。

为了便于自动对准，使用一个一字激光器13平行的发射一条激光线，激光线与横轴平行。设定伺服驱动器121驱动激光滑块122返回至初始位置(归总)之后，移动一字激光器13使一字激光线成像的图像信息与相对坐标系中的横轴重合。

然后控制焊枪平摆和跟踪机构，使焊枪的焊丝端点与一字激光线在一条直线上，与横轴重合。在焊枪的焊丝端点与一字激光线相交的位置安装中点限位开关14，然后分别在中点限位开关14的左右两边安装左限位开关和右限位开关，使得中点限位开关14、左限位开关和右限位开关位于横轴上。

之后，假设固定CCD激光传感器到待焊接钢板的距离为80mm，图像处理软件抓取坡口的中点坐标，记下当前纵轴的坐标值Y1，然后水平(沿横轴)移动钢板1mm，记下移动后纵轴的坐标值Y2，多测量几组数据后取平均值，最后确定待焊接钢板水平移动1mm，纵轴的坐标值变化12。那么，可以得到比值为12。

通过伺服驱动器121驱动激光滑块122返回至初始位置(归总)，通过焊枪平摆、跟踪机构驱动焊机返回至初始位置(归总)，从而保证了焊点与坡口的图像信息的中点坐标位于横轴上，抓取焊缝坡口的图像信息的中点坐标，可以得到一个纵坐标Y值，Y值相对原点300有个差值m，m＝Y–300，那么焊枪平摆、跟踪机构需要平移的量s＝m/12，焊枪平摆、跟踪机构执行平移量后就可以到达实际焊缝的坡口中点位置，从而实现焊点的自动对准。

本公开中的焊点自动对准系统10及方法，通过对激光传感器11和驱动装置12的巧妙设计与集成，实现了对焊点的自动对准，可靠性较高，实现较为便捷。

在本公开所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本公开各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本公开的可选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种焊点自动对准系统，用于对焊枪的焊点进行校准，其特征在于，所述焊点自动对准系统包括：激光传感器和驱动装置，所述激光传感器中预先建立有相对坐标系；

所述激光传感器用于采集待焊接钢板上焊缝的坡口的图像信息，得到所述图像信息在所述相对坐标系中的中点坐标；根据所述中点坐标和焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息，计算得到所述焊缝的坡口在所述相对坐标系中距离所述焊枪的焊点的相对坐标距离，所述激光传感器中预存有所述焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息，其中，在所述相对坐标系中，所述焊枪的焊点的坐标信息和所述坡口的图像信息的中点坐标的连线与所述相对坐标系的设定轴平行，所述设定轴包括横轴或者纵轴；根据所述相对坐标距离以及预设的比值计算得到所述焊枪与所述焊缝的坡口在所述待焊接钢板上的实际距离，所述激光传感器中预存有所述相对坐标系中的距离与所述待焊接钢板中的距离的比值；

所述驱动装置用于驱动所述焊枪沿所述设定轴所在方向平移所述实际距离；

所述焊点自动对准系统还包括：

一字激光器，用于发送与所述设定轴重合的激光线；

中点限位开关，设置于所述待焊接钢板的设定位置，所述设定位置在所述相对坐标系中对应于原点；

第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关和第二限位开关分别位于所述中点限位开关的两侧，其中，所述第一限位开关、中点限位开关和第二限位开关位于一条直线上，该条直线与所述设定轴平行；

所述中点限位开关、第一限位开关和第二限位开关用于对所述焊枪进行归位处理，以使所述焊枪归位后所在的位置位于所述中点限位开关处。

2.根据权利要求1所述的焊点自动对准系统，其特征在于，所述激光传感器用于通过以下步骤得到所述图像信息在所述相对坐标系中的中点坐标：

获得位于所述相对坐标系中的所述图像信息；

将所述图像信息进行旋转，以使旋转后的图像垂直于所述设定轴；

根据旋转后的所述相对坐标系中的图像信息分析得到所述焊缝的中点坐标。

3.根据权利要求1所述的焊点自动对准系统，其特征在于，所述激光传感器通过以下步骤得到所述比值：

获取所述待焊接钢板每次沿所述设定轴移动设定距离之后，所述激光传感器采集到的所述坡口的图像信息在所述相对坐标系中对应的不同中点坐标，根据每次移动所述设定距离之后所对应的不同中点坐标，分析得到每次移动所述设定距离之后在所述相对坐标系中对应的坐标变化量；

将所述坐标变化量与所述设定距离相除，得到所述相对坐标系中的距离与待焊接钢板中的距离的比值。

4.根据权利要求3所述的焊点自动对准系统，其特征在于，所述激光传感器用于通过以下步骤计算得到所述焊枪与所述焊缝的坡口在所述待焊接钢板上的实际距离：

计算得到所述焊缝的中点坐标与所述相对坐标系的原点坐标的差值；

将所述差值除以所述比值，得到所述焊枪与所述焊缝的坡口在所述待焊接钢板上的实际距离。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的焊点自动对准系统，其特征在于，所述驱动装置包括伺服驱动器、激光滑块和焊枪驱动机构，所述焊枪驱动机构与所述激光传感器通信连接；

所述激光传感器安装于所述激光滑块，所述激光滑块用于在所述伺服驱动器的驱动下，带动所述激光传感器移动以跟踪采集所述待焊接钢板上焊缝的坡口的图像信息；

所述焊枪驱动机构与所述焊枪连接，用于驱动所述焊枪移动。

6.一种焊点自动对准方法，其特征在于，应用于权利要求1至5任意一项所述的焊点自动对准系统，所述焊点自动对准系统包括激光传感器和驱动装置，所述激光传感器中预先建立有相对坐标系，所述焊点自动对准系统还包括一字激光器、中点限位开关、第一限位开关和第二限位开关，所述中点限位开关设置于所述待焊接钢板的设定位置，所述设定位置在所述相对坐标系中对应于原点，所述第一限位开关和第二限位开关分别位于所述中点限位开关的两侧，其中，所述第一限位开关、中点限位开关和第二限位开关位于一条直线上，该条直线与所述设定轴平行；

所述方法包括：

所述激光传感器采集待焊接钢板上焊缝的坡口的图像信息，得到所述图像信息在所述相对坐标系中的中点坐标；

所述激光传感器根据所述中点坐标和焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息，计算得到所述焊缝的坡口在所述相对坐标系中距离所述焊枪的焊点的相对坐标距离，所述激光传感器中预存有所述焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息，其中，在所述相对坐标系中，所述焊枪的焊点的坐标信息和所述坡口的图像信息的中点坐标的连线与所述相对坐标系的设定轴平行，所述设定轴包括横轴或者纵轴；

所述激光传感器根据所述相对坐标距离以及预设的比值计算得到所述焊枪与所述焊缝的坡口在所述待焊接钢板上的实际距离，所述激光传感器中预存有所述相对坐标系中的距离与所述待焊接钢板中的距离的比值；

所述驱动装置驱动所述焊枪沿所述设定轴所在方向平移所述实际距离；

所述焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息通过以下步骤得到：

控制所述一字激光器发送与所述设定轴重合的激光线；

通过所述中点限位开关、第一限位开关和第二限位开关对所述焊枪进行归位处理，以使所述焊枪归位后所在的位置位于所述中点限位开关处；

将所述相对坐标系中的原点作为所述焊枪的焊点在所述相对坐标系中对应的坐标信息。

7.根据权利要求6所述的焊点自动对准方法，其特征在于，得到所述图像信息在所述相对坐标系中的中点坐标的步骤，包括：

获得位于所述相对坐标系中的所述图像信息；

将所述图像信息进行旋转，以使旋转后的图像垂直于所述设定轴；

根据旋转后的所述相对坐标系中的图像信息分析得到所述焊缝的中点坐标。

8.根据权利要求6所述的焊点自动对准方法，其特征在于，所述激光传感器通过以下步骤得到所述比值：

获取所述待焊接钢板每次沿所述设定轴移动设定距离之后，所述激光传感器采集到的所述坡口的图像信息在所述相对坐标系中对应的不同中点坐标，根据每次移动所述设定距离之后所对应的不同中点坐标，分析得到每次移动所述设定距离之后在所述相对坐标系中对应的坐标变化量；

将所述坐标变化量与所述设定距离相除，得到所述相对坐标系中的距离与待焊接钢板中的距离的比值。

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