一种基于坐标映射算法的定位引导方法与流程

本发明属于电池模组的焊接，具体涉及一种基于坐标映射算法的定位引导方法。

背景技术：

1、在生产新能源汽车电池模组的过程中，电池组焊接是其中不可或缺的一部分，在模组焊接中，需要将ccs焊到电池模组的极柱上，这需要视觉系统来引导焊接系统进行精确的焊接。

2、在焊接工艺中，常规的工艺在焊接工位处上方的ccs已经将下方的极柱中心遮挡住了。导致视觉系统无法在焊接工位直接获取到极柱的完整图像。而如果更改工艺，在焊接工位中先移走ccs，待视觉系统取完图像后，再将ccs对齐放入。这就导致机构设计复杂，整体工位生产节拍过长。

3、为了解决问题，要求在焊接工位的前置工位中，视觉系统提前获取极柱以及mark点的图像信息，从而得到极柱的整体相对位置信息，在焊接工位再获取mark点的位置信息。将极柱坐标映射到焊接工位。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于坐标映射算法的定位引导方法，以解决新能源汽车电池生产工艺中的引导焊接问题；

2、为实现上述目的，本发明具体提供的技术方案为：一种基于坐标映射算法的定位引导方法，包括3d扫描工位，其按步骤对极柱和mark点图像进行扫描，输出极柱和mark点坐标；以及焊接工位，用于采集mark点图片并焊接ccs和极柱；

3、该3d扫描工位使用3d线扫按步骤获取图像，在对图像定位时采用视觉算法，得到产品极柱中心及四个角mrak点位置坐标，然后通过产品sn将坐标数据存到对应本地文档中，以待焊接工位调取使用；

4、在焊接工位流程中，robot挂载2d相机，通过视觉算法，依次获取四个mark点坐标，通过菲林片标定后，得到了在菲林片坐标系上的mark点坐标。

5、进一步的，调取st01存储在本地的文件，得到3d扫描的极柱位置坐标和mark点坐标。

6、进一步的，将3d中4个mrak点坐标与2d中4个mrak点坐标数据进行映射得到映射矩阵，通过矩阵转换，将3d扫描的极柱位置坐标转化到菲林片坐标系上；再通过robot定义的每个焊接位置以及进行ccd和焊接振镜标定；并获取焊接的原点坐标，得到robot每个焊接位置的焊接原点坐标，最后通过转换后的极柱坐标和每个焊接原点坐标进行处理，得到robot每个焊接位置的焊接坐标。

7、进一步的，在图像获取过程中步骤如下：

8、s1：选取一张带基准的大标定板；在4个mark点处分别进行相机取图标定；通过标定矩阵a1、a2、a3、a4得到每个mark点在标定板坐标系下的坐标，此处的坐标即a1、a2、a3、a4；

9、s2：机器人的数量为n，n＞4，每个机器人焊接位置振镜需要焊四个极柱，确定所有的机器人焊接位置；

10、s3：在第1个机器人焊接位置处，与振镜做九点标定，得到振镜与相机图像坐标系的转换矩阵，即为b1矩阵；

11、s4：在第1个机器人焊接位置到第n个机器人焊接位置处，分别进行振镜原点低功率焊接后相机拍照得到n个焊接原点位，同时在每个焊接位，拍摄标定板图像，得到c1—cn共n个标定矩阵，n＞4；

12、s5：通过b1和c1—cn矩阵，得到每个焊接原点在标定板坐标系下的坐标；

13、s6：在焊接工位的前置工位中，通过一台3d线扫扫描得到所有极柱的位置坐标和4个mark点坐标和，此处的坐标即b1、b2、b3、b4；

14、s7：通过在焊接工位得到的4个mark点坐标,a1、a2、a3、a4和前置工位得到的4个mark点坐标，即b1、b2、b3、b4，得到映射矩阵s；

15、s8：通过映射矩阵s，将前置工位得到的所有极柱坐标转换到标定板坐标系上；

16、s9：通过转换后的极柱坐标，和每个机器人焊接位置处的焊接原点坐标，得到每个极柱的焊接坐标；

17、s10：将焊接坐标传给振镜设备，进行焊接。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、1、本发明设计简单，避免了在焊接工位设计ccs的抓取和放置。可将这些工艺流程放置到其他工位中。

20、2、工位节拍变短，焊接工位只需拍完mark点就可得到极柱坐标来进行焊接；

21、3、灵活性变强，前置工位不要求一定是上一工位，在设置工艺流程中，具有较强的灵活性，可用于其他工位的其他需求。

技术特征：

1.一种基于坐标映射算法的定位引导方法，其特征在于：包括3d扫描工位，其按步骤对极柱和mark点图像进行扫描，输出极柱和mark点坐标；以及焊接工位，用于采集mark点图片并焊接ccs和极柱；

2.根据权利要求1所述的一种基于坐标映射算法的定位引导方法，其特征在于：调取st01存储在本地的文件，得到3d扫描的极柱位置坐标和mark点坐标。

3.根据权利要求1所述的一种基于坐标映射算法的定位引导方法，其特征在于：将3d中4个mrak点坐标与2d中4个mrak点坐标数据进行映射得到映射矩阵，通过矩阵转换，将3d扫描的极柱位置坐标转化到菲林片坐标系上；再通过robot定义的每个焊接位置以及进行ccd和焊接振镜标定；并获取焊接的原点坐标，得到robot每个焊接位置的焊接原点坐标，最后通过转换后的极柱坐标和每个焊接原点坐标进行处理，得到robot每个焊接位置的焊接坐标。

4.根据权利要求1所述的一种基于坐标映射算法的定位引导方法，其特征在于：在图像获取和定位过程中的步骤如下：

技术总结
本发明公开了一种基于坐标映射算法的定位引导方法，包括3D扫描工位，其按步骤对极柱和Mark点图像进行扫描，输出极柱和Mark点坐标；以及焊接工位，用于采集Mark点图片并焊接CCS和极柱；本发明设计简单，避免了在焊接工位设计CCS的抓取和放置。可将这些工艺流程放置到其他工位中。工位节拍变短，焊接工位只需拍完Mark点就可得到极柱坐标来进行焊接；灵活性变强，前置工位不要求一定是上一工位，在设置工艺流程中，具有较强的灵活性，可用于其他工位的其他需求。

技术研发人员：戴文壮,王振宇
受保护的技术使用者：无锡宇辉信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12