[发明专利]基于AR技术的焊接工件组对方法

说明书

本发明公开了基于AR技术的焊接工件组对方法，属于智能制造技术领域，其中AR摄像头先对工作台和焊接机械臂的坐标系进行标定，然后导入工件CAD图纸，接着工作人员根据工作台上的投影进行操作摆放，最后焊接机械臂执行焊接工作。其中先AR摄像头获得空间位置坐标，内置的软件对CAD图纸进行解析与修正后，AR摄像头将CAD图纸以合适比例投影在工作台表面，便于后续的工件摆放与焊接；整个基于AR技术的焊接工件组对方法采用AR即增强现实技术，通过投影装置AR摄像头将待拼接放置的工件的图形图像投射到工作台上，引导人工按顺序将零部件放置到指定位置拼接，整个系统降低对人工的读图要求，降低作业难度，特别适合于多品种频繁换产场景。

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，特别涉及基于AR技术的焊接工件组对方法。

背景技术

焊接，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。在对金属工件焊接时，需要预先确定工件焊接位置，现在还出现了焊接机器人，在焊接机器人工作前需要将工件预先放在焊接位置上，这样就需要工人熟知数字图纸，根据数字图纸进行工件摆放，提高了作业难度，同时面对不同的焊接实际情况，需要多次进行图纸摆放进一步的降低了工作效率。

公开号CN211427560U一种VR虚拟焊接示教装置，其包括放置于工作台面上的装置架、用于学习人员对焊架进行虚拟焊接的焊枪、用于获取焊接时的位置信息和角度信息的追踪器、用于显示虚拟焊接过程的VR眼镜以及分别与追踪器和VR眼镜连接的处理单元，VR虚拟焊接示教装置还包括安装有多种焊架的多工位焊架体以及固定端与装置架连接而活动端与多工位焊架体连接的悬停臂，焊枪、多工位焊架体和悬停臂上均设有追踪器，其通过调整悬停臂以将安装于多工位焊架体的不同工位上的焊架调节至学习人员的前方，以供学习人员操作焊枪进行虚拟焊接。以上专利虽然能提高部分的虚拟焊接效果，但是还是无法解决工人需要在熟知数字图纸的情况下进行工件摆放，作业难度高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于AR技术的焊接工件组对方法，具备能快速确定工件的摆放位置，便于后续焊接，降低作业难度同时实用性好的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于AR技术的焊接工件组对方法，包括如下步骤：

S1：首先对AR摄像头与工作台的工作坐标系进行标定，具体的来说，在保证焊接区域光源合适的情况下先将AR摄像头布置在工作台的正上方，接着 AR摄像头对着工作台的上表面进行取相和扫描，其中优先确定工作台的上表面四个边角的坐标，预设其为基础坐标，接着确定工作台的上表面横线与竖线交叉点的交差点坐标，每一个横线与竖线交叉点的交差点坐标都预设为判断坐标，每一个判断坐标都与基础坐标存在位置关系，AR摄像头内部记录每一个判断坐标的相对位置；

S2：对工作台与焊接机械臂的工作坐标系进行标定，具体的来说，AR摄像头确定工作台坐标系后，AR摄像头依次向焊接机械臂方向偏移一定角度，直到 AR摄像头的取相范围完全覆盖焊接机械臂，此时AR摄像头不再偏转，接着 AR摄像头对焊接机械臂的底座、主体支撑和焊接部依次进行坐标确定，同时计算焊接机械臂焊接部与工作台上表面四个边角的距离值；

S3：导入工件CAD图纸，进行解析并投影到工作台上，接着将欲焊接的工件CAD图纸导入AR摄像头内，AR摄像头先对CAD图纸进行解析，AR摄像头接着对解析后的CAD图纸进行方向上的修正，使其满足焊接机械臂的工作范围，再将修正后的CAD图纸投影到工作台上；

S4：工作人员根据工作台上的投影进行操作摆放，其中AR摄像头通过内置的算法会将工件的投影与某一点交差点坐标即判断坐标相重合，这样便于工作人员正确的确定摆放位置；

S5：最后焊接机械臂执行焊接工作。