机器视觉

视觉定位系统在激光焊接中的应用

激光焊接是一种灵活的加工方法，普遍应用于现代工业生产过程中。在目前使用频繁的3C金属小工件的激光焊接加工过程中，被加工工件通常比较细小，焊接轨迹精度要求比较高，现有作业主要以人工装夹并以人眼对位的生产加工方式为主。除了装夹对位工序较繁琐，生产效率低等缺点之外，受人工长时间工作引起的视力疲劳等因素影响，焊接品质、一致性、稳定性等也得不到有效保证。

在激光焊接操作过程中引入视觉定位技术，为激光焊接设备的运动提供定位参数，可以实现高精度的激光焊接。在有效提高工作效率的同时，也可以规避上述缺陷，提高生产工艺，从而大大的节省系统成本。

机器视觉在此过程中的主要功能是：对工件来料的自动识别，区分不同工件的焊接区域，并自动精确搜索定位各工件预设的待焊接区域。自动精确定位焊接区域后，再通过数据通讯实时输出焊接位置坐标，引导激光进行预设轨迹的精确焊接。在进阶焊接应用中，还可以通过软件升级，在焊接完成后对焊接痕迹进行尺寸、位置和外观的复检检测，实现在生产过程中对焊接质量的实时监控，大幅提高生产效率。

视觉定位系统的工作原理

该方案由维视图像视觉系统，激光焊接系统，运动机构三部分组成，通过视觉系统的标定建立联系。标定分两部分，首先视觉系统和激光焊接系统通过高精度的九点标定算法，统一视觉系统坐标系和激光焊接坐标系。另一部分标定是视觉系统和运动机构的焊接压头间的坐标系标定。

在实际焊接生产中，先定位计算出焊接的位置和角度，将偏移量发送给运动机构，运动机构利用位置偏移量调整焊接压头位置，激光焊接系统利用位置和角度偏移量调整焊接图形以及焊接准确的位置。在定位计算过程中，使用几何轮廓匹配定位算法，重复定位精度可达到1/40亚像素，且不受光线不均匀的干扰。另外，结合找线找点工具，方便准确定位各种特征。