[发明专利]铝电解槽位姿的测量系统及测量方法

摘要

一种铝电解槽位姿的测量系统，该系统包括视觉平台、工业CCD相机、标准件、磁力座、连接机构、三维测量装置和控制端。本发明在铝电解槽的焊接任务中，可以完成所有焊接工位中焊接工件在三维空间里面位置的测量和纠偏，保证在所有焊接工位中的焊接工件处于相同的姿态。结合特种焊接机器人的离线编程模式，该系统可以很好地完成铝电解槽的批量焊接任务。本发明利用三个激光测距传感器来完成焊接工件的姿态测量，满足焊接机器人离线编程模式的需要，并且本发明仅仅只需要三个激光测距传感器，将激光测距传感器常规的一维测量变成三维测量，实现了测量成本的最低化和测量装置的小型化。

主权项

1.一种铝电解槽位姿的测量系统，其特征在于：包括视觉可调平台、工业CCD相机、标准件、磁力座、连接机构、三维测量装置和控制端，其中：所述的三维测量装置配置为固定于铝电解槽中两个阴极之间，包括三个激光测距传感器和磁力座，所述三个激光测距传感器用于投射平行的光至待测工件，激光测距传感器通过磁力座固定于视觉可调平台上；所述的磁力座用于将三维测量装置固定在铝电解槽中阴极钢棒上的设定位置点；所述的连接机构用于连接三维测量装置和磁力座；所述的工业CCD相机和标准件固定于视觉可调平台上，可通过视觉可调平台调整位置，用于完成激光测距传感器的光轴的平行度标定；所述控制端与所述三维测量装置的各激光测距传感器电性连接，用于利用所述控制端上的数据采集软件，结合激光测距传感器的单次测量功能，控制每个激光测距传感器依次向待测工件投射激光束，实现三个激光测距传感器到待测工件的距离测量，结合三个传感器之间的距离信息，以阴极钢棒为基准物体，建立三维坐标系，构建三维测量系统，实现焊接工件三维位姿的显示，同时，结合三个测量点的三维坐标信息，利用最小二乘法实现对三个测量点的平面拟合，根据拟合的平面的结果，计算平面的法向量，实现焊接工件和阴极钢棒之间夹角信息的计算，结合三维位置信息和角度信息，对焊接工件的位置进行调整，重复上述步骤，直到测量结果达到实验需求的结果。