(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211026155.3 (22)申请日 2022.08.25 (71)申请人 无锡拓尔激光 技术有限公司 地址 214000 江苏省无锡市梁 溪区无锡光 电新材料科技园金山四支路9号 (72)发明人 陈建军　李成龙　王燕梅　 (74)专利代理 机构 武汉泰山北斗专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 42250 专利代理师 董佳佳 (51)Int.Cl. B23K 26/08(2014.01) B23K 26/70(2014.01) B23K 31/02(2006.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01)G06T 7/00(2017.01) (54)发明名称 一种激光焊 接机的定位焊 接方法 (57)摘要 本发明提供了一种激光焊接机的定位焊接 方法， 涉及激光焊接技术领域， 包括以下步骤： 步 骤一： 采集多种焊接前焊点和焊缝的数据， 构建 前资源包， 采集多种焊接后焊点和焊缝的数据， 构建后资源包； 步骤二： 利用CCD摄像机阵列拍摄 待焊接处的图像， 对图像进行降噪和调节分辨 率； 本发明采集多种焊接前焊点和焊缝的数据， 构建前资源包， 拍摄待焊接处的图像， 通过提取 前资源包中焊点和焊缝、 以及 待焊接处图像的像 素特征、 纹理特征和形状特征， 来进行比对， 确定 待焊接处图像内部的焊点和焊缝， 即可定位激光 焊接， 通过前资源包收录了多种工件焊点和焊缝 的数据， 便于定位多种焊点和焊缝， 无需人工辅 助， 自动进行， 提高定位效率。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115194323 A 2022.10.18 CN 115194323 A 1.一种激光焊接 机的定位焊接方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一： 采集多种焊接前焊点和焊缝的数据， 构建前资源包， 采集多种焊接后 焊点和焊 缝的数据， 构建后资源 包； 步骤二： 利用C CD摄像机阵列拍摄待焊接处的图像， 对图像进行降噪和调节分辨 率； 步骤三： 提取前资源包中焊点和焊缝的像素特征、 纹理特征和形状特征， 采集待焊接处 图像的像素 特征、 纹理特征和形状特 征； 步骤四： 将待焊接处图像的三类特征与前资源包中的三类特征进行比对， 确定待焊接 处图像内部的焊点和焊缝； 步骤五： 对图像相对应的Path和Row数值矢量化， 形成点、 线、 面模型， 获取焊点和焊缝 Path和Ro w数值， 按照比例还原为现实的坐标； 步骤六： 调 整自适应臂的运动轨迹， 驱动激光焊接机器手根据坐标对焊点和焊缝焊接， 焊接时， C CD摄像机阵列实时拍摄 焊接图像； 步骤七： 根据激光焊接机器手的焊接工艺， 在后资源包中选择相应工艺焊接后的焊点 焊缝数据； 步骤八： 提取后资源包中相应工艺焊接后的焊点焊缝尺寸数据， 提取实时拍摄的焊接 图像的尺寸数据， 进行比对， 微调自适应臂的运动轨 迹。 2.根据权利要求1所述的一种激光焊接机的定位焊接方法， 其特征在于： 所述步骤一 中， 接入互联网， 采集多种焊接前焊点和焊缝的数据， 包括多种激光焊接 设备适配的工件的 焊点和焊缝数据， 包括焊点、 焊缝的影像， 且步骤一中， 采集多种焊接后焊点和焊缝的数据， 包括激光焊接设备采用多种焊接 工艺焊接后的焊点和焊缝的影 像。 3.根据权利要求2所述的一种激光焊接机的定位焊接方法， 其特征在于： 所述步骤二 中， 对图像进 行降噪具体为： 采用双边滤波的方法， 以目标像素周围3 ×3的邻域为例， 将3 × 3邻域中九个像素灰度值的平均值作为 目标像素 的灰度值， 接着将上述平均值改为高斯加 权平均值， 邻域中离目标像素越远的像素灰度值权重越小， 生成一个高斯模板， 然后在权重 设计中进一 步减去像素 灰度梯度的影响， 以此获得降噪后的图像。 4.根据权利要求3所述的一种激光焊接机的定位焊接方法， 其特征在于： 所述步骤二 中， 调节分辨率具体为： 先利用拉普拉斯算子进 行图像增强， 利用图像的二次微分对图像进 行蜕化， 利用二次微分对图像进行蜕化即利用邻域像素提高对 比度； 接着通过超分算法 SRCNN， 基于卷积神经网络， 以原始视频图像为输入， 用上采样算法将分辨率提升到 设定值， 经过卷积运算， 增强图像的分辨 率。 5.根据权利要求4所述的一种激光焊接机的定位焊接方法， 其特征在于： 所述步骤三 中， 利用HOG特征提取算法获得前资源包中焊点和 焊缝、 待焊接处图像的颜色像素特征， 利 用滤波和密度分析流程提取前资源包中焊点和焊缝、 待焊接处图像的纹理特征， 利用拉伸 矢量化确定前资源 包中焊点和焊缝、 待焊接处图像的形状特 征。 6.根据权利要求5所述的一种激光焊接机的定位焊接方法， 其特征在于： 所述步骤四 中， 利用YOYO神经网络将前资源包中的三类特征作为训练集， 与待焊接处图像的三类特征 比对， 确定待焊接处图像内部的焊点和焊缝。 7.根据权利要求6所述的一种激光焊接机的定位焊接方法， 其特征在于： 所述步骤五 中， 利用SVG对图像相对应的Path和Row数值矢量化， 形成点、 线、 面模型， 该模 型内坐标与实权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115194323 A 2际坐标按照设定比例缩放， Path和Ro w数值镶嵌入 模型中所确定的焊点和焊缝位置处。 8.根据权利要求7所述的一种激光焊接机的定位焊接方法， 其特征在于： 所述步骤六 中， 焊接时， CCD摄像机阵列实时拍摄焊接图像， 同步总控系统记录激光焊接机器手具体的 焊接工艺， 对实时拍摄的焊接图像打上时间戳。 9.根据权利要求8所述的一种激光焊接机的定位焊接方法， 其特征在于： 所述步骤七 中， 根据总控系统记录激光焊接机器手具体的焊接工艺， 在后资源包中选择相 应工艺焊接 后的焊点焊缝数据， 该数据包括整个工艺流程从焊接开始到焊接结束的所有影像数据， 并 根据工艺时间标 上时间节点。 10.根据权利要求9所述的一种激光焊接机的定位焊接方法， 其特征在于： 所述步骤八 中， 利用拉伸矢量化提取后资源包中相应工艺焊接后的焊点焊缝尺寸数据， 并依据设定比 例进行缩放， 同步测 量实时拍摄的焊接图像的尺寸数据， 依据实时的拍摄的时间戳对应后 资源包中相应工艺焊接后的时间节点， 进行同步比对， 确定焊接是否正常， 在不正常时， 微 调自适应臂的运动轨 迹。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115194323 A 3