一種用于微波組件的焊縫軌跡修正方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明主要涉及到激光焊接領域，特指一種用于微波組件的焊縫軌跡修正方法。
【背景技術】
[0002] 激光焊接是以高功率聚焦激光束作為熱源來熔化材料，從而形成焊接接頭的高精 度高效率的一種焊接方法。相對于傳統(tǒng)的焊方法，激光焊接具有局部微小加熱范圍、熱壓力 小、可以適應于異形工件的焊接等特點。很多器件廠家開始采用激光焊接作為微波組件的 封裝方法。
[0003] 在傳統(tǒng)方案中，激光焊接的軌跡修正方式主要分為人工手動修正與自動修正，人 工手修正方式主要適用于焊接數(shù)量少、效率不高的應用場合。但是當焊接數(shù)量很大時，為了 加快焊接效率，會采用自動軌跡修正方式。激光焊接軌跡自動修正方式一般都是基于圖像 識別技術。但從當前激光焊接行業(yè)軌跡修正只可實現(xiàn)直線焊縫軌跡修正或者單獨焊點的識 另IJ，對于一些曲率較大的曲線焊縫或都是焊縫為環(huán)形密封的情況則無法實現(xiàn)。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術問題就在于：針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供一 種原理簡單、操作簡便、能夠提高對位精度的用于微波組件的焊縫軌跡修正方法。
[0005] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：
[0006] -種用于微波組件的焊縫軌跡修正方法，步驟為：
[0007] S1 :依據(jù)示例工件的焊縫形狀手動生成一個焊接軌跡代碼；
[0008] S2 :通過視覺系統(tǒng)采集待焊接工件在工作臺上工作區(qū)域的圖像信息；
[0009] S3 :在所得圖像信息中的搜索區(qū)域內搜索特征圖像，以確定整個圖像區(qū)域的平移 與旋轉；
[0010] S4 :在搜索區(qū)域中查找若干個X向"邊對";所述"邊對"是一對平行且等長的線段， 計算出每條邊線段的中點，進而得出這兩個中點的中點，稱之為：邊對特征點；
[0011] S5:由若干個邊對特征點擬合出一條直線，稱之為第一直線，并計算出第一直線與 X軸的夾角，為第一角度；
[0012] S6:采用與X向邊類似的方法通過查看若干個Y向對邊及其編隊特征點，然后擬合 出一條第二直線，計算出第二直線與X軸的夾角，為第二角度；
[0013] S7 :計算出第一直線與第二直線的交點；
[0014] S8 :由第一角度與第二角度計算出角度信息；
[0015] S9 :將上述的交點信息與角度信息傳給系統(tǒng)進行焊縫軌跡修正，以完成工件的焊 接。
[0016] 作為本發(fā)明的進一步改進：所述步驟S2中，將待焊接工件放入至工作臺上的視覺 系統(tǒng)相機下方的任意位置，調整視覺系統(tǒng)的攝像頭物距后，采集工作區(qū)域的圖像信息。
[0017] 作為本發(fā)明的進一步改進：所述步驟中在確定搜索區(qū)域時，要盡量減小搜索區(qū)域。
[0018] 作為本發(fā)明的進一步改進：所述步驟中邊對的形狀具有以下特征：邊對的四個端 點連接后形成一個矩形。
[0019] 作為本發(fā)明的進一步改進：所述步驟中查找邊對時采用從左往右，從上往下，以 "白灰白"的顏色模式進行查找識別。
[0020] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明的用于微波組件的焊縫軌跡修正方 法，原理簡單、操作簡便，與傳統(tǒng)的焊縫識別對比，本發(fā)明僅需要找到工件的焊接起點與運 行角度值，即可實現(xiàn)激光焊接的焊縫識別，操作簡單，并可以減少對位時間，提高了對位的 精度。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明方法的流程示意圖。
[0022] 圖2是本發(fā)明在應用實例中示例工件W1焊縫軌跡示意圖。
[0023] 圖3是本發(fā)明在應用實例中待焊接工件W2焊縫軌跡示意圖。
[0024] 圖4是本發(fā)明在應用實例中邊LX的示意圖。
[0025] 圖5是本發(fā)明在應用實例中邊LY的示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0027] 如圖1所示，本發(fā)明的用于微波組件的焊縫軌跡修正方法，其步驟為：
[0028] S1 :依據(jù)示例工件的焊縫形狀手動生成一個焊接軌跡代碼，例如G代碼；
[0029] S2 :通過視覺系統(tǒng)采集待焊接工件在工作臺上工作區(qū)域的圖像信息；即將待焊接 工件放入至工作臺上的視覺系統(tǒng)相機下方的任意位置，調整視覺系統(tǒng)的攝像頭物距后，采 集工作區(qū)域的圖像信息。
[0030] S3 :在所得圖像信息中的搜索區(qū)域內搜索特征圖像，以確定整個圖像區(qū)域的平移 與旋轉。
[0031] S4 :在搜索區(qū)域中查找若干個X向"邊對"，所述邊對是一對平行且等長的線段，計 算出每條邊線段的中點，進而得出這兩個中點的中點，稱之為：邊對特征點。
[0032] S5:由若干個邊對特征點擬合出一條直線，稱之為第一直線，并計算出第一直線與 X軸的夾角，為第一角度。
[0033] S6 :與X向邊類似的方法通過搜索查看若干個Y向對邊及其特征點，然后擬合出一 條第二直線，計算出第二直線與X軸的夾角，為第二角度。
[0034] S7 :計算出第一直線與第二直線的交點。
[0035] S8 :由第一角度與第二角度計算出角度信息。
[0036] S9 :將上述的交點信息與角度信息傳給系統(tǒng)進行工件的焊接。
[0037] 在具體應用實例中，作為優(yōu)選方案，上述步驟中在確定搜索區(qū)域時，應盡量減小搜 索區(qū)域，以減少圖像處理量，增快識別速度。
[0038] 在具體應用實例中，作為優(yōu)選方案，上述步驟中邊對的形狀具有以下特征：邊對的 四個端點連接后可形成一個矩形。
[0039] 在具體應用實例中，作為優(yōu)選方案，上述步驟中查找邊對時可以采用從左往右（Y 向邊對），從上往下（X向邊對），以"白灰白"的顏色模式進行查找識別，以增快識別速度。
[0040] 本發(fā)明在具體應用時，可以采用的裝置包含：XY工作平臺，Z軸升降臺、伺服電機、 伺服驅動器、CNC控制器、工控機（包含兩臺顯示器）、視覺系統(tǒng)等。工作平臺提供激光焊接 所需的環(huán)境，XY工作平臺，Z軸升降臺、伺服電機、伺服驅動器、CNC控制器實現(xiàn)機構的精確 運動與控制，工控機用于G代碼文件保存、下載、轉換，其中一臺顯示屏用于提供人機操作 接口，另一臺顯示器用于焊接圖像的實時監(jiān)控，視覺系統(tǒng)包含CCD像機、圖像處理控制器， 主要用來處理與識別圖像。
[0041] 在一個具體應用實例中，本發(fā)明的詳細步驟如下：
[0042] S1 :依據(jù)示例工件的焊縫形狀手動生成一個焊接軌跡代碼，本實例中為G代碼。示 意工件的焊縫軌跡如圖2所示。
[0043] S2 :將待焊接工件放入至工作臺上的視覺系統(tǒng)相機下方的任意位置，調整視覺系 統(tǒng)的攝像頭物距后，采集工作區(qū)域的圖像信息。
[0044] S3 :在如圖3所示中的搜索區(qū)域搜索特征圖像，以確定整個圖像區(qū)域的平移與旋 轉。
[0045] S4 :在搜索區(qū)域中查找N個X向"邊對"（其中N> = 2, 一般可選取N= 6)，本實 例中N= 6,如圖4所示。對于每個邊對有四個端點(XUSl，YUSl)，1? (XUEl，YUEl)，DSi(XDSl， YDSl)，DEi(XDEl，YDEl)(其中i= 1 ~N)。
[0046] 故上線段的中點1?的坐標為：
[0047] 下線段的中點DMi的坐標為：

[0048] 因此特征點PUi (兩個中點的中點）的坐標：
[0049] S5 :由PUl(i= 1~N，N= 6)這N個特征點擬合出一條直線LX，并計算出直線LX 與X軸的夾角9U。
[0050] S6 :與X向邊對類似的方法通過查找若干個Y向對邊及其特征點I\Yl，如圖4所示。
[0051] S7 :由Ρ?Υι(i= 1~Ν，Ν= 6)這Ν個特征點擬合出一條直線LY，并計算出直線LY 與X軸的夾角9W。
[0052] S8 :計算出直線LX與直線LY的交點Ai(X。YJ。
[0054] S10 :按照上面找出的焊接零點信息&(^)與角度信息Θ寫入⑴所述的G代 碼文件，系統(tǒng)對工件進行焊接。
[0055] 以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例， 凡屬于本發(fā)明思路下的技術方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的 普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發(fā)明的保護 范圍。
【主權項】
1. 一種用于微波組件的焊縫軌跡修正方法，其特征在于，步驟為： 51 :依據(jù)示例工件的焊縫形狀手動生成一個焊接軌跡代碼； 52 :通過視覺系統(tǒng)采集待焊接工件在工作臺上工作區(qū)域的圖像信息； 53 :在所得圖像信息中的搜索區(qū)域內搜索特征圖像，以確定整個圖像區(qū)域的平移與旋 轉； 54 :在搜索區(qū)域中查找若干個X向"邊對";所述"邊對"是一對平行且等長的線段，計 算出每條邊線段的中點，進而得出這兩個中點的中點，稱之為：邊對特征點； 55 :由若干個邊對特征點擬合出一條直線，稱之為第一直線，并計算出第一直線與X軸 的夾角，為第一角度； 56 :采用與X向邊類似的方法通過查看若干個Y向對邊及其編隊特征點，然后擬合出一 條第二直線，計算出第二直線與X軸的夾角，為第二角度； 57 :計算出第一直線與第二直線的交點； 58 :由第一角度與第二角度計算出角度信息； 59 :將上述的交點信息與角度信息傳給系統(tǒng)進行焊縫軌跡修正，以完成工件的焊接。2. 根據(jù)權利要求1所述的用于微波組件的焊縫軌跡修正方法，其特征在于，所述步驟 S2中，將待焊接工件放入至工作臺上的視覺系統(tǒng)相機下方的任意位置，調整視覺系統(tǒng)的攝 像頭物距后，采集工作區(qū)域的圖像信息。3. 根據(jù)權利要求1所述的用于微波組件的焊縫軌跡修正方法，其特征在于，所述步驟 中在確定搜索區(qū)域時，要盡量減小搜索區(qū)域。4. 根據(jù)權利要求1或2或3所述的用于微波組件的焊縫軌跡修正方法，其特征在于，所 述步驟中邊對的形狀具有以下特征：邊對的四個端點連接后形成一個矩形。5. 根據(jù)權利要求1或2或3所述的用于微波組件的焊縫軌跡修正方法，其特征在于，所 述步驟中查找邊對時采用從左往右，從上往下，以"白灰白"的顏色模式進行查找識別。
【專利摘要】一種用于微波組件的焊縫軌跡修正方法，步驟為：S1：依據(jù)示例工件的焊縫形狀手動生成一個焊接軌跡代碼；S2：采集待焊接工件在工作臺上工作區(qū)域的圖像信息；S3：在所得圖像信息中的搜索區(qū)域內搜索特征圖像；S4：在搜索區(qū)域中查找若干個X向“邊對”并得出邊對特征點；S5：由若干個邊對特征點擬合出第一直線，得出第一直線與X軸的第一角度；S6：采用同樣方法通過查看若干個Y向對邊及其編隊特征點，擬合出第二直線及第二角度；S7：計算出第一直線與第二直線的交點；S8：由第一角度與第二角度計算出角度信息；S9：將上述的交點信息與角度信息傳給系統(tǒng)進行焊縫軌跡修正，以完成工件的焊接。本發(fā)明具有原理簡單、操作簡便、能夠提高對位精度等優(yōu)點。
【IPC分類】B23K26/24, B23K26/70, B23K26/03
【公開號】CN105397283
【申請?zhí)枴緾N201510922178
【發(fā)明人】周水清, 鄧斌, 趙瓛, 萬喜新
【申請人】中國電子科技集團公司第四十八研究所
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月11日