CN117260100B - 一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力设备铁附件加工的技术领域，公开了一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统，包括用于确定焊接位置和方向的定位模块，用于执行焊接铁附件操作的焊接模块，用于实时监测焊接进度并进行自动控制以及对实时监测结果进行自动诊断的智能控制模块，用于保护设备安全和及时调整焊接控制的电气安全及异常检测模块，用于上传焊接数据和分析不同型号铁附件的焊接位置、时间和焊接温度的情况并上传云端的数据管理模块，本发明实现了高精度的定位焊接，通过数据分析算法，优化焊接工艺和焊接控制，解决了智能自动焊接和优化焊接铁附件的问题。

Description

一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统

技术领域

本发明涉及电力设备铁附件加工的技术领域，公开了一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统。

背景技术

在变电站电力设备铁附件生产中，主流的生产设备在不同厂家和生产工艺可能会有所差异，如冲床、剪床、折弯机等对金属板材进行冲剪、弯曲等加工，这些设备可以将金属板材加工成各种形状和尺寸的零部件；如电弧焊机、激光焊机、气保焊机等对金属部件通过焊接，将不同金属部件或金属与非金属部件连接在一起；如数控机床、车床、铣床、钻床等，对金属零部件进行精密加工。以上的设备在铁附件生产过程中实现着不同的功能，同时以上设备还满足对铁附件进行高精度加工的要求。但在铁附件加工过程中，不管是对铁附件进行冲剪和弯曲处理或者是对铁附件进行焊接处理，都离不开对铁附件加工处理整个过程的控制，而在控制加工处理过程中对铁附件位置信息的定位更需要一种更简洁的算法和更直接的加工和焊接方式。

例如现有的申请公开号为CN115319393A的中国专利公开了一种铁附件生产用焊接定位装置，包括固定组件和夹持组件，所述固定组件包括底板、支撑杆、第一固定杆、卡板和活动板，所述底板上设置有支撑板，支撑板一侧固定连接支撑杆一端，支撑杆另一端固定连接第一固定杆，所述卡板横截面为直角，卡板底部固定连接活动板一端，活动板另一端穿过支撑板；通过夹持组件可以同时夹持多个绝缘子安装座，对多个绝缘子安装座的位置进行固定，而通过固定组件可以对角钢横担的位置进行固定，此时角钢横担和绝缘子安装座之间相互垂直，因此，该发明可同时对角钢横担和绝缘子安装座的位置进行固定，无需工作人员手持辅助件，将绝缘子安装座摆弄到合适的位置，减少摆弄调整时间，有利于提高焊接效率。

但是上述专利中存在：首先对于无法自动完成不同型号的铁附件生产，生产过程需要人为干涉操作，大大降低了生产的铁附件的精确度，其次，焊接过程无视觉监测系统，无法准确把握焊接过程铁附件的焊接情况，无电气安全防护模块及时保护系统设备和操作人员以及焊接中的铁附件，最后无大数据模块，集成各种型号铁附件焊接，批量生产，减少生产周期，增加经济效益。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

为解决上述技术问题，采用高精度的定位技术，视觉传感器等，实时监测铁附件的位置和姿态，通过精确的定位，确保焊接操作能够准确地针对目标位置进行，采用高稳定性的焊接机器人，设备具备高功率、高效率的焊接能力，可以完成复杂的焊接任务，其次，集成传感器、控制器和执行器，实时监测和调整焊接过程中的参数，如焊接速度、电流、时间等，通过智能化的控制算法和反馈机制，优化焊接质量和稳定性，记录和管理每次焊接操作的关键数据，如焊接位置、焊接温度、焊缝尺寸等。最后，将这些数据上传至云端进行存储和分析，通过数据分析算法，优化焊接工艺和质量控制，系统具备完善的安全机制，包括设备的安全保护、紧急停机功能等，以确保操作人员和设备的安全，提供直观、易用的界面，方便操作人员进行设备的设置、监测和控制，采用触摸屏，使操作人员能够轻松地进行操作和监控。

本发明的主要目的在于提供一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统，包括：

定位模块，包括用于采集铁附件位置和姿态的相机视觉单元，用于处理图像的图像处理单元，用于测量和确定焊接位置的算法单元；

所述相机视觉单元，通过光电传感器采集铁附件的位置信息和姿态信息；

所述图像处理单元，包括对采集的位置信息和姿态信息进行过滤和边缘优化处理；

所述算法单元接收经过处理后的铁附件的位置信息和铁附件的姿态信息，确定焊接位置；

所述确定焊接位置，首先对过滤和边缘优化处理后的位置信息和姿态信息进行图像处理，并且将图像处理后的位置信息和姿态信息记为源图，对源图的一个像素点进行投影，把该像素点作为起点，选取长度为M的列数据向该像素点做累加投影，得出该像素点对应位置，并把对应位置记为一个投影矩阵，通过投影运算函数进行投影运算，投影运算函数表达式如下所示：

其中，x为像素点序数，y为像素点序数对应的位置序数，i为像素点横坐标，j为像素点纵坐标，L为位置变量，为像素点序数对应的像素点位置序数，/>为像素点的位置值，M为以像素点为起点的列数据向该像素点做累加投影的长度，/>为投影运算函数；

通过迭代算法对像素点横向平移的下一个子图进行灰度值投影；

通过对源图全部进行投影，分别把投影矩阵的每一行和平面模板进行相关性计算，通过快速傅里叶变换简化计算的同时得到源图投影与平面模板的相关性估计值，并通过覆盖投影矩阵和平面模板的互相关函数进行覆盖，得到铁附件位置情况；

通过相机视觉单元采集可见光照射现场中的图案对象，将二维快速傅里叶变换与投影运算函数结合并做精度对比，定位铁附件焊接位置；

焊接模块，包括用于焊接铁附件的焊接机器人；

智能控制模块，包括用于实时检测的整合传感器，用于控制焊接过程和调整焊接参数的控制器和执行器，用于实时检测铁附件焊接进度的实时检测的焊接检测单元，用于对检测焊接进度的结果进行诊断的焊接过程的诊断单元；

电气安全及异常检测模块，包括用于保护焊接过程中焊接电气保护单元和用于切断和处理焊接异常的焊接异常保护单元；

数据管理模块，包括数据管理单元、数据分析单元和数据云单元，数据管理单元用于收集传感器采集的信息、系统定量分析的数据和焊接操作的关键数据，数据分析单元用于分析铁附件焊接位置、时间、温度数据的，数据云单元用于将铁附件焊接位置、时间、温度数据的数据上传云端。

作为本发明一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统的一种优选方案，其中：

所述焊接机器人包括视觉传感器获取铁附件的焊接位置信息，通过接收定位模块确定的焊接位置对比得出铁附件焊缝位置和工件位置；

通过得出铁附件焊缝位置和工件位置通过路径规划算法规划焊接路径。

作为本发明一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统的一种优选方案，其中：

所述路径规划算法包括避障优化、轨迹优化和轨迹插补。

作为本发明一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统的一种优选方案，其中：

所述焊接机器人根据处理得到焊接路径调整焊接姿态，达到标准焊接姿态。

作为本发明一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统的一种优选方案，其中：

所述实时检测的整合传感器对焊接速度、电流、时间、焊接温度和铁附件焊接进度进行实时检测，通过检测铁附件焊接进度，进而控制铁附件焊接；

若操作焊接开始，则通过预先规划的路径和预先设定的焊接参数，控制焊接点在焊缝，并通过实时监测焊接质量和工件变形的情况，从而进行反馈控制，若检测到焊接不良或工件偏移，则机器人自动进行调整。

作为本发明一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统的一种优选方案，其中：

通过自动分析所述实时检测数据，诊断焊接情况；

所述自动分析，包括通过图像处理单元对采集的焊接图像进行分析；

所述诊断焊接情况，通过数据库分析焊接路线、焊接温度、铁附件焊缝可承载温度和实时焊接情况，若焊接异常则通过控制器调整焊接机器人进而自动控制铁附件焊接。

作为本发明一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统的一种优选方案，其中：

所述焊接电气保护单元还用于在设备在焊接工作异常出现过压、过流和过温时，输出切断电信号。

作为本发明一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统的一种优选方案，其中：

所述数据管理模块还包括记录每次自动定位系统，自动定位系统采集并记录的数据包括焊接位置、时间、焊接温度和焊接进度。数据分析单元将这些数据上传至云端进行存储和分析，以便后续的工艺改进和质量控制。

作为本发明一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统的一种优选方案，其中：

所述焊接操作的关键数据通过传感器在焊接机器人焊接过程中实时采集，不同型号的铁附件焊接数据不同，通过采集焊接操作的关键数据，用于重复焊接同类型铁附件。

本发明的有益效果：采用高精度的定位技术，视觉传感器等，实时监测铁附件的位置和姿态，通过精确的定位，确保焊接操作能够准确地针对目标位置进行，采用高稳定性的焊接机器人，设备具备高功率、高效率的焊接能力，可以完成复杂的焊接任务，其次，集成传感器、控制器和执行器，实时监测和调整焊接过程中的参数，如焊接速度、电流、时间等，通过智能化的控制算法和反馈机制，优化焊接质量和稳定性，记录和管理每次焊接操作的关键数据，如焊接位置、焊接温度、焊缝尺寸等。最后，将这些数据上传至云端进行存储和分析，通过数据分析算法，优化焊接工艺和质量控制，系统具备完善的安全机制，包括设备的安全保护、紧急停机功能等，以确保操作人员和设备的安全，提供直观、易用的界面，方便操作人员进行设备的设置、监测和控制，采用触摸屏，使操作人员能够轻松地进行操作和监控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统的整体系统组成图；

图2为本发明一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统的投影图像处理流程图；

图3为本发明一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统的投影原理图；

图4为本发明一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统的投影相关性拟合折线；

图5为本发明一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统的投影图像相似度仿真图像。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例一

如图1所示，一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统，包括：

定位模块，包括用于采集铁附件位置和姿态的相机视觉单元，用于处理图像的图像处理单元，用于测量和确定焊接位置的算法单元；

其中，相机视觉单元采用高品质的图像传感器以获取清晰、细节丰富的图像。同时相机视觉单元的设计和材料选择要具备适应恶劣工业环境的条件，如高温、低温、潮湿和灰尘等。

进一步的，在铁附件焊接前，通过精确图像传感器采集铁附件焊接所需要的图像，包括位置图像信息和姿态图像信息，在焊接时，通过相机视觉单元对铁附件的位置和姿态进行实时监测和测量。

进一步的，图像处理单元包括对采集的位置信息和姿态信息进行过滤和边缘优化处理；

通过算法单元接收处理好的铁附件的位置信息和姿态信息，进而确定焊接位置。

如图2所示，根据投影图像处理流程，首先确定焊接位置，对过滤和边缘优化处理后的位置信息和姿态信息进行图像处理，并且将图像处理后的位置信息和姿态信息记为源图，对源图的一个像素点进行投影，把该像素点为起点的长度为M的列数据向该像素点做累加投影，得出该像素对应位置，并把对应位置记为一个投影矩阵，通过投影运算函数进行投影运算，投影运算函数表达式如下所示：

其中，x为像素点序数，y为像素点序数对应的位置序数，i为像素点横坐标，j为像素点纵坐标，L为位置变量，为像素点序数对应的像素点位置序数，/>为像素点的位置值，M为以像素点为起点的列数据向该像素点做累加投影的长度，/>为投影运算函数；

投影运算函数为将软件程序调用的函数进行封装，在实际操作焊接铁附件时，调用函数封装库中的功能函数即投影运算函数，故通过数学算法的形式将投影运算函数封装转化为函数公式；

如图3所示，在投影运算函数中，将源图的像素点投影为二维坐标，即有像素点横坐标和像素点纵坐标，通过累加的方式对投影像素点进行处理，横坐标累加和纵坐标累加数值大小代表源图区域像素深度；

如图5所示，在计算采集的图像中像素点位置信息时，利用前一个坐标的位置结果进行迭代，精简算法，减少计算机运行算法复杂度。

得出投影矩阵后对投影矩阵的每一行和铁附件平面投影求数学期望和方差求图像投影像素相关性或者通过估值算法进行相关性计算，最终得到投影与实际图像相似度，通过不断调整铁附件位置或焊接位置，进而得到铁附件最佳焊接姿势和最佳焊接点，最终实现焊接的智能定位。

通过迭代算法对像素点横向平移的下一个子图进行灰度值投影；

通过对源图全部进行投影，分别把投影矩阵的每一行和平面模板进行相关性计算，通过快速傅里叶变换简化计算的同时得到源图投影与平面模板的相关性估计值，并通过覆盖投影矩阵和平面模板的互相关函数进行覆盖，得到铁附件位置情况；

如图4所示，通过相机视觉单元采集可见光照射现场中的图案对象，将二维快速傅里叶变换与投影运算函数结合并做精度对比，定位铁附件焊接位置。

实施例二

一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统，还包括：

焊接模块，包括用于焊接铁附件的焊接机器人；

其中，焊接机器人是自动化设备，用于进行工业焊接操作。它由机器人臂、焊枪/焊笔、控制系统和感知设备等组成。

进一步的，焊接机器人能够执行各种焊接任务，包括点焊、弧焊、激光焊等，焊接机器人能够根据预先设定的程序和路径自动执行焊接任务，无需人工干预，提高了生产效率；

进一步的，焊接机器人通过精确定位和控制技术，能够在毫米级别上准确进行焊接，保证焊缝的质量和一致性，焊接机器人可以灵活适应不同的焊接工件和形状，通过调整程序和姿态实现多种焊接方式，而且焊接机器人能够在危险环境下工作，避免了人工焊接中的潜在风险，保障了操作人员的安全，焊接机器人可实现连续、稳定的焊接过程，无需休息，大大提高了焊接速度和产品产能。

进一步的，焊接机器人工作流程如下：

焊接机器人接收处理好的焊接图像，焊接图像可以帮助机器人感知焊缝位置、工件位置、姿态以及环境条件等关键信息，然后机器人根据工件的几何形状、焊接要求以及输入的焊缝路径等信息，使用路径规划算法确定焊接路径。路径规划通常涉及到避障、轨迹优化和轨迹插补等技术，确保机器人能够按照预定路径进行精确的焊接操作，最后，基于路径规划得到的焊接路径，所述焊接机器人处理得到焊接路径调整焊接姿态，达到标准焊接姿态。机器人需要调整自身的姿态，使焊枪达到正确的位置和角度。这通常涉及到机械臂关节的控制和终端执行器的姿态调整，机器人到达正确的位置和姿态，焊接操作就会开始。焊接机器人通常配备一个焊枪或焊接工具，通过控制焊接电弧的开启与关闭、电流的调节，来完成焊接操作。机器人根据预先设定的焊接参数，将电弧精确地应用于焊缝上，实现焊接连接。

焊接机器人通过接收铁附件投影信息和最佳焊接点，进而进行焊接操作，由于焊接机器人的高安全性和高精密性，所生产的产品质量更高。

实施例三

一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统，还包括：

智能控制模块，包括用于实时检测焊接情况的整合传感器，用于控制焊接过程和调整焊接参数的控制器和执行器，用于实时检测铁附件焊接进度的焊接检测单元，用于对检测焊接进度的结果进行诊断的焊接过程的诊断单元；

其中，整合传感器采集的数据包括焊接速度、电流、时间、焊接温度和铁附件焊接进度数据；

通过整合传感器对铁附件焊接情况进行检测；

控制器和执行器通过控制焊接过程和调整焊接参数进而控制铁附件的焊接；

在焊接未开始时预先规划路径和预先设定焊接参数，操作焊接开始前，控制焊接点移动到预先规划好的位置，焊接开始后，实时监测焊接质量和工件变形的情况，并反馈到智能控制模块，通过自动分析实时检测的数据，自行诊断焊接情况，进而对焊接机器人的焊接过程进行智能反馈控制，当检测到焊接不良或工件偏移，则焊接机器人可以自动进行调整。

其中，自动分析是指图像处理单元对采集的焊接图像进行自动分析；

进一步的，自行诊断焊接情况，通过数据库分析焊接路线、焊接温度、铁附件焊缝可承载温度和实时焊接情况，若焊接异常则通过控制器调整焊接机器人进而自动控制铁附件焊接。

投影运算函数为根据不同焊接进度进行实时计算的实时算法模型，在焊接过程中，通过投影运算函数实时对铁附件进行路径规划计算并且对实时采集的焊接图像进行处理并实时诊断，实现智能诊断焊接进度的功能。

电气安全及异常检测模块，包括用于保护焊接过程中焊接电气保护单元和用于切断和处理焊接异常的焊接异常保护单元；

其中，电气保护单元在设备在焊接工作异常出现过压、过流和过温时，输出切断电信号。

其中电气安全参数由设备实际参数决定，如型号为NC1000金属焊接机，功率为1000W，工频为30KHz，工作电压为AC220/50Hz，工作行程为20mm，工作气压为0.2~0.8Mpa。由于金属焊接机参数不同和焊接材料也不同，故电气安全及异常检测模块内置参数应根据实际焊接机器人参数和焊接材料而设置。

实施例四

一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统，还包括：

数据管理模块，包括数据管理单元、数据分析单元和数据云单元，数据管理单元用于收集传感器采集的信息、系统定量分析的数据和焊接操作的关键数据，数据分析单元用于分析铁附件焊接位置、时间、温度数据，数据云单元用于将铁附件焊接位置、时间、温度数据的数据上传云端；

其中，数据管理单元用于记录每次焊接定位数据，主要包括传感器采集的信息、系统定量分析的数据、焊接操作的关键数据；

数据云单元将焊接位置、时间、焊接温度等数据上传至云端进行存储和分析后，以便后续的工艺改进和质量控制。

进一步的，首先焊接机器人接收定位模块输出的焊接位置得出铁附件焊缝位置和工件位置，其次焊接机器人开始对铁附件进行焊接，最后通过传感器在焊接机器人焊接过程中实时采集铁附件焊接信息记为焊接操作的关键数据，一般情况下不同型号的铁附件焊接数据不同，采集到的焊接操作的关键数据用于重复焊接同类型铁附件；

通过本实施例能够实现：采用高精度的定位技术，视觉传感器等，实时监测铁附件的位置和姿态，通过精确的定位，确保焊接操作能够准确地针对目标位置进行，采用高稳定性的焊接机器人，设备具备高功率、高效率的焊接能力，可以完成复杂的焊接任务，其次，集成传感器、控制器和执行器，实时监测和调整焊接过程中的参数，如焊接速度、电流、时间等，通过智能化的控制算法和反馈机制，优化焊接质量和稳定性，记录和管理每次焊接操作的关键数据，如焊接位置、焊接温度、焊缝尺寸等。最后，将这些数据上传至云端进行存储和分析，通过数据分析算法，优化焊接工艺和质量控制，系统具备完善的安全机制，包括设备的安全保护、紧急停机功能等，以确保操作人员和设备的安全，提供直观、易用的界面，方便操作人员进行设备的设置、监测和控制，采用触摸屏，使操作人员能够轻松地进行操作和监控。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了两个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的（例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值（例如，温度、压力等）、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等）。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征（即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本发明不相关的那些特征）。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统，其特征在于：包括，

定位模块，包括用于采集铁附件位置信息和姿态信息的相机视觉单元，用于处理图像的图像处理单元，用于测量和确定焊接位置的算法单元；

所述相机视觉单元，通过光电传感器采集铁附件的位置信息和姿态信息；

所述图像处理单元，包括对采集的位置信息和姿态信息进行过滤和边缘优化处理；

所述算法单元接收经过处理后的铁附件的位置信息和铁附件的姿态信息，确定焊接位置；

所述确定焊接位置，首先对过滤和边缘优化处理后的位置信息和姿态信息进行图像处理，并且将图像处理后的位置信息和姿态信息记为源图，对源图的一个像素点进行投影，把该像素点作为起点，选取长度为M的列数据向该像素点做累加投影，得出该像素点对应位置，并把对应位置记为一个投影矩阵，通过投影运算函数进行投影运算，投影运算函数表达式如下所示：

；

其中，x为像素点序数，y为像素点序数对应的位置序数，i为像素点横坐标，j为像素点纵坐标，L为位置变量，为像素点序数对应的像素点位置序数，/>为像素点的位置值，M为以像素点为起点的列数据向该像素点做累加投影的长度，/>为投影运算函数；

通过迭代算法对像素点横向平移的下一个子图进行灰度值投影；

通过对源图全部进行投影，分别把投影矩阵的每一行和平面模板进行相关性计算，通过快速傅里叶变换简化计算的同时得到源图投影与平面模板的相关性估计值，并通过覆盖投影矩阵和平面模板的互相关函数进行覆盖，得到铁附件位置情况；

在投影运算函数中，将源图的像素点投影为二维坐标，即有像素点横坐标和像素点纵坐标，通过累加的方式对投影像素点进行处理，横坐标累加和纵坐标累加数值大小代表源图区域像素深度；

通过相机视觉单元采集可见光照射现场中的图案对象，将二维快速傅里叶变换与投影运算函数结合并做精度对比，定位铁附件焊接位置；

在计算采集的图像中像素点位置信息时，利用前一个坐标的位置结果进行迭代，精简算法，减少计算机运行算法复杂度；

焊接模块，包括用于焊接铁附件的焊接机器人；

智能控制模块，包括用于实时检测的整合传感器，用于控制焊接过程和调整焊接参数的控制器和执行器，用于实时检测铁附件焊接进度的实时检测的焊接检测单元，用于对检测焊接进度的结果进行诊断的焊接过程的诊断单元；

电气安全及异常检测模块，包括用于保护焊接过程中焊接电气保护单元和用于切断和处理焊接异常的焊接异常保护单元；

数据管理模块，包括数据管理单元、数据分析单元和数据云单元，数据管理单元用于收集传感器采集的信息、系统定量分析的数据和焊接操作的关键数据，数据分析单元用于分析铁附件焊接位置、时间、温度数据，数据云单元用于将铁附件焊接位置、时间、温度数据的数据上传云端。

2.根据权利要求1所述的一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统，其特征在于：

所述焊接机器人包括视觉传感器获取铁附件的焊接位置信息，通过接收定位模块确定的焊接位置对比得出铁附件焊缝位置和工件位置；

通过得出铁附件焊缝位置和工件位置通过路径规划算法规划焊接路径。

3.根据权利要求2所述的一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统，其特征在于：

所述路径规划算法包括避障优化、轨迹优化和轨迹插补。

4.根据权利要求3所述的一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统，其特征在于：

所述焊接机器人根据处理得到焊接路径调整焊接姿态，达到标准焊接姿态。

5.根据权利要求4述的一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统，其特征在于：

所述实时检测的整合传感器对焊接速度、电流、时间、焊接温度和铁附件焊接进度进行实时检测，通过检测铁附件焊接进度，进而控制铁附件焊接；

若操作焊接开始，则通过预先规划的路径和预先设定的焊接参数，控制焊接点在焊缝，并通过实时监测焊接质量和工件变形的情况，从而进行反馈控制，若检测到焊接不良或工件偏移，则机器人自动进行调整。

6.根据权利要求5所述的一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统，其特征在于：

通过自动分析所述实时检测数据，诊断焊接情况；

所述自动分析，包括通过图像处理单元对采集的焊接图像进行分析；

所述诊断焊接情况，通过数据库分析焊接路线、焊接温度、铁附件焊缝可承载温度和实时焊接情况，若焊接异常则通过控制器调整焊接机器人进而自动控制铁附件焊接。

7.根据权利要求6所述的一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统，其特征在于：

所述焊接电气保护单元还用于在设备在焊接工作异常出现过压、过流和过温时，输出切断电信号。

8.根据权利要求7所述的一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统，其特征在于：

所述数据管理模块还包括记录每次自动定位系统，自动定位系统采集并记录的数据包括焊接位置、时间、焊接温度和焊接进度；

所述数据分析单元将这些数据上传至云端进行存储和分析，用于后续的工艺改进和质量控制。

9.根据权利要求8所述的一种变电站电力设备铁附件智能定位焊接系统，其特征在于：

所述焊接操作的关键数据通过传感器在焊接机器人焊接过程中实时采集，不同型号的铁附件焊接数据不同，通过采集焊接操作的关键数据，用于重复焊接同类型铁附件。