[发明专利]一种基于激光三维建模的机器人管板焊接方法

说明书

本发明公开了一种基于激光三维建模的的机器人管板焊接方法，其特征在于包括以下步骤：步骤A.对需要焊接的管板进行三维成像；步骤B.通过将三维成像数据化，识别计算出管板焊缝的三维轮廓。步骤C.将焊缝的三维轮廓通过控制指令输入到焊接机器人进行焊接。具有上述步骤的焊接方法，克服散热管板散热管变形，散热管安装角度及高度不一致，散热管板摆放偏差等实际生产中的难点。同时解决采用模板方式焊接时，散热管与模板存在差异导至的焊接缺陷。

技术领域

本发明涉及一种利用焊接机器人进行管板焊接的方法。

背景技术

散热管板是一种散热设备，其结构是一块平板上竖直固定若干散热管。为了提高生产效率降低工人劳动强度，现在大多采用焊接机器人来进行散热管和平板的焊接工作。传统的基于视觉的管板焊接方法主要只基于一个模板管板，然后机器人作示教作固定的偏移，当散热管位置不规则，散热管板板子焊接时发生热变形，散热管一致性较差时，很容易产生焊接缺陷。不能满足用户的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于激光三维建模的的机器人管板焊接方法，通过建模的方式将焊点数据化后输入至焊接机器人，使得焊接更加精确。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种基于激光三维建模的的机器人管板焊接方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤A.对需要焊接的管板进行三维成像；

步骤B.通过将三维成像数据化，识别计算出管板焊缝的三维轮廓。

步骤C.将焊缝的三维轮廓通过控制指令输入到焊接机器人进行焊接。

作为一种改进，步骤A中，利用激光探头对管板上的设定区域逐行或者逐列扫描并将扫描到的图像进行采样，获得管板三维成像。

作为一种改进，步骤A中，激光探头发射的激光线束与管板的基板垂直。使得扫描出来的图像更加的精确，同时简化后期的计算工作。

作为一种优选，步骤A中，沿激光线束宽度方向进行扫描。激光线束的宽度最好大于散热管的直径，使得一次扫描可以覆盖整个散热管。

作为一种改进，激光探头起始采集点为基板上无散热管的位置。

作为一种改进，步骤B对采集到的图像逐帧进行数据化；首先找出代表基板的线段所在的直线，然后求出代表散热管顶管的线段的垂线与该直线的交点，该交点的坐标即为焊点坐标；然后将采集到的所有图像中焊点的坐标拟合成焊缝的三维轮廓坐标。

作为一种改进，步骤B中获取代表基板的线段所在直线的方法为：取得代表基板的线段端点的坐标(x1，y1)，(x2，y2)；将利用两点确定一条直线的原理y1＝kx1+b；y2＝kx2+b；求出该线段所在直线的方程y＝kx+b；其中k为该直线的斜率，b为常数。

作为一种改进，步骤B中获取交点坐标的方法为：由于代表基板的线段所在直线的斜率为k，该直线的垂线的斜率就为1/k；将代表散热管顶端的线段的端点的坐标(x3，y3)带入垂线方程y＝(1/k)x+(y3-1/kx3) 可求出交点的x坐标；再将x坐标带入代表基板的线段所在直线的方程可得交点y坐标。

作为一种改进，步骤B中，将代表基板的线段设定为基准线，将位置等于或者低于该基准线的线段全部删除。用于消除杂讯，避免对散热管信息造成干扰。

作为一种改进，步骤C中，将步骤B中获得的焊缝轮廓数据输入焊接机器人中生成姿态信息进行焊接。

本发明的有益之处在于：具有上述步骤的焊接方法，克服散热管板散热管变形，散热管安装角度及高度不一致，散热管板摆放偏差等实际生产中的难点。同时解决采用模板方式焊接时，散热管与模板存在差异导致的焊接缺陷。

附图说明