焊接机
一、前寻址后焊接
- 两个机台，①极柱定位，相机定位所有极柱点和mark点；②焊接机，相机定位mark点
- 原理：极柱定位在成功定位到所有极柱点和mark点后，可以建立mark点和极柱点的关系。焊接机定位到mark点后，可以通过这个关系计算岀在焊接机的相机轴坐标系下，所有极柱点的坐标。再通过标定关系计算出压头，测高仪，激光头的轴坐标。
- 前提：
1）mark点必须是和极柱点的关系是固定的，是一个刚体
2）焊接机在拍照完，和焊接时候，产品的位置是不变的 - 以单台相机为例，如果存在多相机，以其中一台相机为基准，其余相机标定和基准相机的间距
极柱寻址标定
- 标定方案：
1）相机像素-轴坐标
焊接机标定
- 标定方案：
1）相机像素-轴坐标
2）相机轴坐标-压头轴坐标：①同轴：标定间距②异轴：标定轴轴关系
3）相机轴坐标-测高仪轴坐标：①同轴：标定间距②异轴：标定轴轴关系
4）相机轴坐标-激光头轴坐标：①同轴：标定间距②异轴：标定轴轴关系
5）相机轴坐标-振镜内部轴标定
标定验证方法
- 相机像素-轴坐标：在相机视野内，找一个圆，用标定参数计算岀相机中心到圆的偏移量。用轴当前坐标加上这个偏移量，就能得到相机去到该圆的中心的轴坐标，然后轴移动到该轴坐标，观察相机中心是否和圆的中心重合
- 相机轴坐标-压头轴坐标与相机轴坐标-激光头轴坐标与相机轴坐标-测高仪轴坐标：找一个距离原始标定点较远的地方来验证
1）同轴：在相机视野内，找一个参考物(最好是一个点)，移动轴让相机对准参考物中心，相机当前坐标加上间距(压头-相机间距)，得到压头对准点的轴坐标，然后轴移动到该轴坐标，观察压头中心是否和参考物中心
2）异轴：在相机视野内，找一个最好是一个点，移动轴让相机对准参考物中心，用标定参数计算岀激光头对准点的轴坐标，然后轴移动到该轴坐标，可以打开激光头红光，看红光中心是否和参考物中心重合，如果重合，岀光打一个点，看是否重合。 - 相机轴坐标-振镜内部轴标定：找一个距离原始标定点较远的地方来验证，找振镜可焊范围的五个点，其中一个点作为振镜焊接点（振镜停留在这个坐标进行焊接），移动轴让相机中心对准这五个点，然后移动轴，让振镜停在振镜焊接点，用标定参数偏移量，振镜使用这些偏移量进行出光打点，看焊核中心和点的中心重合
机器人
如果轴机构是机器人，则需要考虑机器人姿态，需要按照焊接姿态为准。
假设说相机和测高仪都是安装在机器人上的，则拍照时候和测高时候的姿态都要用焊接的姿态。压头一般不在机器人上，所以不作考虑。
流程：
1）用固定好的机台架子示教好用户坐标系
2）示教好焊接时的姿态，也就是焊接姿态
3）用焊接姿态示教拍照点位
4）用焊接姿态示教测距点位
多压头
硬件：相机一个，压头四个，一次压四个极柱
1)偏移方案是同一个mark点，相机对准一次，压头对准四次，如果后续要重新对个别压头重新标定间距，可以只标定个别的压头，不用全部重新标定。
2)如果极柱不够4个，只有3个，例如只有1,2,4号极柱，就这3个(相机-压头向量)计算平均值得到中心向量，也就是相机压头间距。再用实际相机对准极柱的1,2,4点计算平均值，减去相机压头间距，就能得到压头对准极柱的坐标。
3)相机-压头得到的值，可以认为把相机点移动到0点。
振镜焊接
1. 计算相机中心对准极柱中心的坐标
- 读取极柱寻址的MARK坐标和极柱坐标
- 焊接机对MARK点进行定位
- ①作为靶点，②作为源点，可以通过以下两种变换来得到，在焊接机里面，相机中心对准极柱中心的坐标：
3.1 按照刚体变换：两个mark点
- 要注意极柱寻址的坐标系和极柱焊接的坐标系，方向是否一致，这里的方向是指左右手坐标系，如果不一致，需要把寻址的所有坐标的X或者Y其中一个进行取反后，再计算。
- 算法：
1）计算靶mark点对和源mark点对的角度
2）以第一个靶mark点减去第一个源mark点得到xy偏移
3）以第一个源点作为旋转中心，所有源极柱点围绕第一个源点旋转对应①算出的角度，得到新的源极柱点
4）源极柱点加上②算出的偏移。 - 拍两个以上的mark也能这样计算，然后取平均
3.2 按照仿射变换：两个以上的mark点 - 对坐标系方向没有要求，并且可以纠正两个坐标系的角度误差。
最终得到(x相机中心,Y相机中心)
2. 计算振镜中心对准极柱中心的坐标
同轴：相机-振镜中心间距换算
异轴： 相机-振镜中心标定换算
所有(x相机中心,Y相机中心)经过以上换算后，就能得到(x振镜中心,Y振镜中心)
3. 焊接图层偏移
一般振镜焊接会一次焊四个
步骤：
1）焊接图层里面只有一个对象，坐标为(0，0)，即振镜中心
第②步算出了振镜中心对准极柱中心的坐标(x振镜中心,Y振镜中心)
2）假设当前位置是振镜焊接位(示教的，或者是计算出来的振镜中心对准四个极柱的中心)，坐标为(X焊接位置，Y焊接位置)，用一组极柱(需要同时焊接的四个极柱)(x振镜中心,Y振镜中心)-(X焊接位置，Y焊接位置)得到的(x焊接偏移,Y焊接偏移)
3）这个偏移通过焊接机标定的"相机轴坐标-振镜内部轴标定"就能换算成最终偏移(X振镜偏移，Y振镜偏移)
二、焊接异常
焊偏
由于换算牵涉到极柱定位和焊接机两个机台，是两个轴坐标系之间的换算，偏差在0.8以内是正常的
期间可能出现焊偏，按照以往经验可能是以下原因：
部分焊偏
1、压头压歪产品
现象：部分焊偏
原因：机构没把产品定位好，导致产品在托盘上是松动的，压头把产品压歪了
验证方法：拍照时候，相机定位好的mark点，得到了相机中心对准mark点的坐标。在焊偏后，手动移动机器人这个坐标，看mark点在不在相机中心。
▷应先确定产品在托盘上，托盘在AGV或者流水线上是固定的
2、振镜轴和焊接轴的比例不一样
整体焊偏
1、拍照姿态和焊接姿态不是同一个姿态(机器人)
现象：焊核总是一致地往某个方向偏
原因：拍照姿态和焊接姿态不是同一个姿态
验证方法：在机器人控制器上观察拍照时候的A1,A2,A3和焊接时候的A1,A2,A3是否一致
▷应先示教好焊接姿态，然后拍照，标定所有操作都要用焊接的姿态
2、相机和振镜间距有偏差
现象：焊核总是一致地往某个方向偏
原因：相机和振镜间距没计算好
其他异常
1、激光打在压头上
现象：焊核不完整
原因：通过标定换算后，压头的中心和焊核中心不一致
▷要以极柱中心为基准，看压头偏还是焊核偏，重新标定一次
2、虚焊
现象：虚焊
原因：测高仪可能没测好，导致激光焦距不符合要求
3、焊黑
现象：焊黑
原因：氮气不足
