1.本发明涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种激光头焊接装置及视觉测高方法。
背景技术：2.现有激光焊接经常采用3d轮廓扫描的方式检测xy方向定位，工作台移动到需测试点用高度传感器测量工件高度获取z方向偏移量，该方法拍照和测高分开进行时测量和定位工序多，耗时长。而且采用3d轮廓扫描成本较高，检测效率较低。
技术实现要素：3.本发明实施例提供一种激光头焊接装置及视觉测高方法，以解决现有焊接检测方法测量和定位工序多，耗时长，成本高，检测效率较低等问题。
4.本发明实施例提供一种视觉测高方法，包括：
5.获取第一图像，基于所述第一图像确定第一指示光源的基准点；其中，所述第一图像具有焊接工件上第一指示光源对应光标的图像；
6.调整焊接工件的高度，获取第二图像，基于所述第二图像确定第一指示光源对应光标与所述基准点的第一偏移距离；
7.基于第一指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及所述第一偏移距离，确定焊接工件的第一高度。
8.根据本发明一个实施例提供的视觉测高方法，所述基于第一指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及所述第一偏移距离，确定焊接工件的第一高度步骤之后还包括：
9.恢复焊接工件的高度，获取第三图像，基于所述第三图像确定第二指示光源的基准点；其中，所述第三图像具有拍摄机构上第二指示光源对应光标的图像；
10.调整焊接工件的高度，获取第四图像，基于所述第四图像确定第二指示光源对应光标与所述基准点的第二偏移距离；
11.基于第二指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及所述第二偏移距离，确定焊接工件的第二高度。
12.根据本发明一个实施例提供的视觉测高方法，所述基于第二指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及所述第二偏移距离，确定焊接工件的第二高度的步骤之后还包括：
13.基于所述第一高度和所述第二高度，确定焊接误差；
14.判断所述焊接误差是否满足预设要求；
15.在所述焊接误差满足预设要求的情况下，控制所述激光头焊接装置进行焊接。
16.根据本发明一个实施例提供的视觉测高方法，所述拍摄机构沿垂直水平面的方向拍摄，激光焊接装置倾斜于所述拍摄机构的拍摄方向。
17.本发明实施例还提供一种视觉测高方法，包括：
18.获取第一图像，基于所述第一图像确定第一指示光源和第二指示光源的基准点；其中，所述第一图像具有焊接工件上第一指示光源和第二指示光源对应光标的图像，第一指示光源和第二指示光源对应光标的颜色不同；
19.调整焊接工件的高度，获取第二图像，基于所述第二图像确定第一指示光源对应光标与所述基准点的第一偏移距离以及第二指示光源对应光标与所述基准点的第二偏移距离；
20.基于第一指示光源和第二指示光源射出光束分别与拍摄机构拍摄方向的夹角，所述第一偏移距离和所述第二偏移距离，确定焊接工件的第一高度和第二高度；
21.基于所述第一高度和所述第二高度，确定焊接误差。
22.根据本发明一个实施例提供的视觉测高方法，所述基于所述第一高度和所述第二高度，确定焊接误差的步骤之后还包括：
23.判断所述焊接误差是否满足预设要求；
24.在所述焊接误差满足预设要求的情况下，控制所述激光头焊接装置进行焊接。
25.本发明实施例还提供一种激光头焊接装置，包括：
26.激光头焊接机构，设有第一指示光源；
27.第一滑台机构，包括：第一位移装置和第二位移装置；所述第一位移装置上设有沿x轴方向可滑动地第一安装板；所述第二位移装置设置在所述第一安装板上，所述第二位移装置上设有沿y轴方向可滑动地第二安装板；所述第二安装板的一端与所述激光头焊接机构铰接；
28.第二滑台机构，包括：第三位移装置和第四位移装置；所述第三位移装置上设有沿y轴方向可滑动地第三安装板；所述第四位移装置设置在所述第三安装板上，所述第四位移装置上设有沿x轴方向可滑动地第四安装板；所述第四安装板的一端与所述激光头焊接机构铰接；
29.拍摄机构和定位机构；所述定位机构用于固定焊接工件，位于所述激光头焊接机构的底部；所述拍摄机构设有第二指示光源，所述拍摄机构的拍摄端朝向所述定位机构，与所述激光头焊接机构呈角度设置。
30.根据本发明一个实施例提供的激光头焊接装置，所述激光头焊接装置还包括：
31.第一万向节和第二万向节，所述第二安装板通过所述第一万向节与所述激光头焊接机构铰接；所述第四安装板通过所述第二万向节与所述激光头焊接机构铰接。
32.根据本发明一个实施例提供的激光头焊接装置，所述定位机构包括：基座、第一夹具体和第二夹具体；所述基座上设有滑槽，所述第一夹具体和所述第二夹具体相对设置，均可滑动地设置在所述滑槽中。
33.根据本发明一个实施例提供的激光头焊接装置，所述激光头焊接装置还包括：
34.操作台，所述操作台的顶面设有阶梯面，所述阶梯面具有第一安装面和第二安装面；所述第一安装面的高度大于所述第二安装面的高度；所述第一位移装置和所述第三位移装置均设置在所述第一安装面上，所述第一安装面沿z轴方向可移动，以控制所述第一位移装置和所述第三位移装置沿z轴方向移动；所述定位机构设置在所述第二安装面。
35.本发明提供的视觉测高方法，先获取第一图像来确定第一指示光源的基准点，然后在调整高度后，通过获取第二图像确定第一偏移距离，结合第一指示光源射出光束与拍
摄机构拍摄方向的夹角即可确定调整后的第一高度，由此快速确定激光头焊接装置的焊接高度，以简化测高和定位工序，提升焊接检测效率。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1是本发明一实施例提供的激光头焊接装置的主视图；
38.图2是本发明另一实施例提供的激光头焊接装置的侧视图；
39.图3是本发明又一实施例提供的激光头焊接装置的俯视图；
40.图4是本发明一实施例提供的视觉测高方法的流程示意图；
41.图5是本发明一实施例提供的视觉测高方法的示意图；
42.图6是本发明另一实施例提供的视觉测高方法的流程示意图；
43.图7是本发明另一实施例提供的视觉测高方法的示意图；
44.图8是本发明又一实施例提供的视觉测高方法的流程示意图；
45.图9是本发明一实施例提供的确定焊接误差的流程示意图；
46.图10是本发明又一实施例提供的视觉测高方法的示意图；
47.图11是本发明一实施例提供的视觉测高的控制系统的结构示意图；
48.图12是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
49.附图标记：
50.其中，100、第一滑台机构；1010、第一位移装置；1011、第一安装板；1012、第一驱动机构；1020、第二位移装置；1021、第二安装板；1022、第二驱动机构；200、第二滑台机构；2010、第三位移装置；2011、第三安装板；2012、第三驱动机构；2020、第四位移装置；2021、第四安装板；2022、第四驱动机构；300、激光头焊接机构；310、第一万向节；320、第二万向节；330、激光枪头；340、保护罩；400、定位机构；410、第一夹具体；420、第二夹具体；430、基座；440、限位件；500、操作台；1110、获取模块；1120、调整模块；1130、确定模块；1210、处理器；1220、通信接口；1230、存储器；1240、通信总线。
具体实施方式
51.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
52.在本发明实施例的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
53.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
54.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示
例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
55.本发明提供一种激光头焊接装置，如图1至图3所示，该激光头焊接装置包括：激光头焊接机构300、第一滑台机构100、第二滑台机构200、定位机构400和拍摄机构(未示出)。
56.其中，激光头焊接机构300用于输出激光，激光头焊接机构300上设有第一指示光源，第一指示光源用于朝焊接工件射出光束。激光头焊接机构300上设有沿z轴方向依次设置的至少两个安装位，各安装位依次间隔设置，安装位的数量可根据需要进行调整。
57.第一滑台机构100包括：第一位移装置1010和第二位移装置1020。第一位移装置1010整体沿x轴方向布置，第二位移装置1020整体沿y轴方向布置。第一位移装置1010上设有沿x轴方向可滑动地第一安装板1011，也即第一安装板1011可在第一位移装置1010上沿x轴的正方向或者反方向移动。第二位移装置1020设置在第一安装板1011上，从而第二位移装置1020可在第一安装板1011上沿x轴的正方向或者反方向移动，第二位移装置1020上设有沿y轴方向可滑动地第二安装板1021，第二安装板1021的一端与激光头焊接机构300铰接，铰接于其中一安装位，从而激光头焊接机构300可在第二安装板1021的运行下沿y轴的正方向或者反方向移动。
58.第二滑台机构200包括：第三位移装置2010和第四位移装置2020。第三位移装置2010整体沿y轴方向布置，第四位移装置2020整体沿x轴方向布置。第三位移装置2010上设有沿y轴方向可滑动地第三安装板2011，也即第三安装板2011可在第三位移装置2010上沿y轴的正方向或者反方向移动，第四位移装置2020设置在第三安装板2011上，从而第四位移装置2020可在第三安装板2011上沿y轴的正方向或者反方向移动，第四位移装置2020上设有沿x轴方向可滑动地第四安装板2021，第四安装板2021的一端与激光头焊接机构300铰接，铰接于另一安装位，从而激光头焊接机构300可在第四安装板2021的运行下沿x轴的正方向或者反方向移动。
59.定位机构400用于固定焊接工件，定位机构400位于激光头焊接机构300的底部。拍摄机构设有第二指示光源，拍摄机构的拍摄端朝向定位机构400，拍摄机构与激光头焊接机构300呈角度设置。
60.在第一位移装置1010、第二位移装置1020、第三位移装置2010和第四位移装置2020工作的过程中，激光头焊接机构300能够进行平移或者旋转。由此也可以同时平移或者旋转第一指示光源。
61.具体地，在第二安装板1021在第二位移装置1020沿y轴方向移动时，若第三安装板2011在第三位移装置2010也沿y轴方向移动时，而且第二安装板1021和第三安装板2011二者异步移动(第二安装板1021和第三安装板2011移动的速率不同，或者最终的位移不同时)，由于第二安装板1021的一端铰接于激光头焊接机构300其中一安装位，且第四安装板2021的一端铰接于激光头焊接机构300的另一安装位，此时激光头焊接机构300绕x轴旋转，实现对激光头焊接机构300的旋转调节。
62.同理，在第一安装板1011在第一位移装置1010沿x轴方向移动时，若第四安装板2021在第四位移装置2020也沿x轴方向移动时，而且第一安装板1011和第四安装板2021二者异步移动(第一安装板1011和第四安装板2021移动的速率不同，或者最终的位移不同时)，由于第二安装板1021的一端铰接于激光头焊接机构300其中一安装位，且第四安装板2021的一端铰接于激光头焊接机构300的另一安装位，此时激光头焊接机构300绕y轴旋转，实现对激光头焊接机构300的旋转调节。
63.在第二安装板1021在第二位移装置1020沿y轴方向移动时，若第三安装板2011在第三位移装置2010也沿y轴方向移动时，而且第二安装板1021和第三安装板2011二者同步移动(第二安装板1021和第三安装板2011移动的速率相同，或者最终的位移相同时)，由于第二安装板1021的一端铰接于激光头焊接机构300其中一安装位，且第四安装板2021的一端铰接于激光头焊接机构300的另一安装位，此时激光头焊接机构300沿y轴方向移动，实现对激光头焊接机构300移动的调节。
64.同理，在第一安装板1011在第一位移装置1010沿x轴方向移动时，若第四安装板2021在第四位移装置2020也沿x轴方向移动时，而且第一安装板1011和第四安装板2021二者同步移动(第一安装板1011和第四安装板2021移动的速率相同，或者最终的位移相同时)，由于第二安装板1021的一端铰接于激光头焊接机构300其中一安装位，且第四安装板2021的一端铰接于激光头焊接机构300的另一安装位，此时激光头焊接机构300沿x轴方向移动，实现对激光头焊接机构300移动的调节。
65.在第二安装板1021在第二位移装置1020沿y轴方向移动时，若第三安装板2011在第三位移装置2010也沿y轴方向移动时，而且第二安装板1021和第三安装板2011二者同步移动(第二安装板1021和第三安装板2011移动的速率相同，或者最终的位移相同时)，第一安装板1011和第四安装板2021二者异步移动的过程中，此时激光头焊接机构300沿y轴方向移动，同时激光头焊接机构300绕y轴旋转，同时实现对激光头焊接机构300的旋转和平移。
66.同理，在第一安装板1011在第一位移装置1010沿x轴方向移动时，若第四安装板2021在第四位移装置2020也沿x轴方向移动时，而且第一安装板1011和第四安装板2021二者同步移动(第一安装板1011和第四安装板2021移动的速率相同，或者最终的位移相同时)，第二安装板1021和第三安装板2011二者异步移动的过程中，此时激光头焊接机构300沿x轴方向移动，同时激光头焊接机构300绕x轴旋转，同时实现对激光头焊接机构300的旋转和平移。
67.本发明实施例提供的激光头焊接装置，设有激光头焊接机构、第一滑台机构和第二滑台机构，利用第一滑台机构中的第二安装板与激光头焊接机构铰接，并利用第二滑台机构中的第四安装板与激光头焊接机构铰接。由此使得，在第一安装板、第二安装板、第三安装板和第四安装板移动的过程中，激光头焊接机构可以进行平移或者旋转，在保证焊接速度和精度的前提下，能够有效控制激光头焊接装置旋转，提高焊接的可靠性。
68.为了能够实现对激光头焊接装置的控制，如图1和图2所示，激光头焊接装置还包括：激光控制系统。激光控制系统与第一位移装置1010、第二位移装置1020、第三位移装置2010和第四位移装置2020电连接，激光控制系统用于控制第一安装板1011、第二安装板1021、第三安装板2011和第四安装板2021移动，以使激光头焊接机构300进行角度调节和/或平移。
69.具体而言，激光控制系统控制第二安装板1021在第二位移装置1020沿y轴方向移动时，激光控制系统同时也控制第三安装板2011在第三位移装置2010也沿y轴方向移动时，而且第二安装板1021和第三安装板2011二者异步移动(第二安装板1021和第三安装板2011移动的速率不同，或者最终的位移不同时)，由于第二安装板1021的一端铰接于激光头焊接机构300其中一安装位，且第四安装板2021的一端铰接于激光头焊接机构300的另一安装位，此时激光头焊接机构300可绕x轴旋转，实现对激光头焊接机构300的旋转调节。
70.同理，激光控制系统控制第一安装板1011在第一位移装置1010沿x轴方向移动时，激光控制系统同时也控制第四安装板2021在第四位移装置2020也沿x轴方向移动时，而且第一安装板1011和第四安装板2021二者异步移动(第一安装板1011和第四安装板2021移动的速率不同，或者最终的位移不同时)，由于第二安装板1021的一端铰接于激光头焊接机构300其中一安装位，且第四安装板2021的一端铰接于激光头焊接机构300的另一安装位，此时激光头焊接机构300可绕y轴旋转，实现对激光头焊接机构300的旋转调节。
71.激光控制系统控制第二安装板1021在第二位移装置1020沿y轴方向移动时，激光控制系统同时也控制第三安装板2011在第三位移装置2010也沿y轴方向移动时，而且第二安装板1021和第三安装板2011二者同步移动(第二安装板1021和第三安装板2011移动的速率相同，或者最终的位移相同时)，由于第二安装板1021的一端铰接于激光头焊接机构300其中一安装位，且第四安装板2021的一端铰接于激光头焊接机构300的另一安装位，此时激光头焊接机构300可沿y轴方向移动，实现对激光头焊接机构300移动的调节。
72.同理，激光控制系统控制第一安装板1011在第一位移装置1010沿x轴方向移动时，激光控制系统同时也控制第四安装板2021在第四位移装置2020也沿x轴方向移动时，而且第一安装板1011和第四安装板2021二者同步移动(第一安装板1011和第四安装板2021移动的速率相同，或者最终的位移相同时)，由于第二安装板1021的一端铰接于激光头焊接机构300其中一安装位，且第四安装板2021的一端铰接于激光头焊接机构300的另一安装位，此时激光头焊接机构300可沿x轴方向移动，实现对激光头焊接机构300移动的调节。
73.激光控制系统控制第二安装板1021在第二位移装置1020沿y轴方向移动时，激光控制系统同时也控制第三安装板2011在第三位移装置2010也沿y轴方向移动时，而且第二安装板1021和第三安装板2011二者同步移动(第二安装板1021和第三安装板2011移动的速率相同，或者最终的位移相同时)，第一安装板1011和第四安装板2021二者异步移动的过程中，此时激光头焊接机构300可沿y轴方向移动，同时激光头焊接机构300可绕y轴旋转，同时实现对激光头焊接机构300的旋转和平移。
74.同理，激光控制系统控制第一安装板1011在第一位移装置1010沿x轴方向移动时，激光控制系统同时也控制第四安装板2021在第四位移装置2020也沿x轴方向移动时，而且第一安装板1011和第四安装板2021二者同步移动(第一安装板1011和第四安装板2021移动的速率相同，或者最终的位移相同时)，第二安装板1021和第三安装板2011二者异步移动的过程中，此时激光头焊接机构300可沿x轴方向移动，同时激光头焊接机构300可绕x轴旋转，同时实现对激光头焊接机构300的旋转和平移。
75.在一个示例中，如图1至图3所示，为了便于控制第一安装板1011、第二安装板1021、第三安装板2011和第四安装板2021移动。第一位移装置1010上设有第一驱动机构1012，第一驱动机构用于驱动第一安装板在第一位移装置1010上沿x轴方向往复运动。第二
位移装置1020上设有第二驱动机构1022，第二驱动机构用于驱动第二安装板在第二位移装置上沿y轴方向往复运动。第三位移装置2010上设有第三驱动机构2012，第三驱动机构用于驱动第三安装板在第三位移装置2010上沿y轴方向往复运动。第四位移装置2020上设有第四驱动机构2022，第四驱动机构用于驱动第四安装板在第四位移装置上沿x轴方向往复运动。
76.其中，第一驱动机构1012、第二驱动机构1022、第三驱动机构2012和第四驱动机构2022可采用气控或者电控。
77.在激光头焊接装置采用气控的情形下，第一驱动机构1012、第二驱动机构1022、第三驱动机构2012和第四驱动机构2022均可采用气缸驱动机构，通过气压传动将压缩空气的压力转换为机械能，使相应的第一安装板1011、第二安装板1021、第三安装板2011和第四安装板2021做直线运动。
78.在激光头焊接装置采用电控的情形下，第一驱动机构1012、第二驱动机构1022、第三驱动机构2012和第四驱动机构2022均可采用电机驱动机构，通过通断电直接控制第一安装板1011、第二安装板1021、第三安装板2011和第四安装板2021做直线运动。
79.基于上述实施例，在本发明提供的一实施例中，如图1至图3所示，激光头焊接装置还包括：第一万向节310和第二万向节320，第二安装板1021通过第一万向节310与激光头焊接机构300铰接；第四安装板2021通过第二万向节320与激光头焊接机构300铰接。第二安装板1021通过第一万向节310铰接于其中一安装位，第四安装板2021通过第二万向节320铰接于另一安装位。
80.本实施例中，激光头焊接装置共设有两个安装位，其中一安装位上设有第一万向节310，另一安装位上设有第二万向节320。从而第二安装板1021和第三安装板2011二者异步移动，或者第一安装板1011和第四安装板2021二者异步移动的时候，通过第一万向节310和第二万向节320可以实现对激光头焊接机构300的旋转调节。
81.若激光头焊接装置上设有两个以上安装位的时候，第一万向节310和第二万向节320可选择其中任意两个安装位来铰接，由于各个安装位均沿z轴方向依次设置，从而根据安装位选择的不同可以调整激光头焊接机构300的高度。
82.例如，激光头焊接装置上设有沿z轴方向从上至下依次设置的安装位a、安装位b、安装位c和安装位d。初始状态下，第一万向节310设置在安装位a，第二万向节320设置在安装位b，如果需要降低激光头焊接机构300的高度，则可以将第一万向节310设置在安装位b，第二万向节320设置在安装位c。如果需要继续降低激光头焊接机构300的高度，则可以将第一万向节310设置在安装位c，第二万向节320设置在安装位d。
83.进一步地，第一万向节310和第二万向节320的结构相同，均包括：内环和外环。第一万向节310的内环连接在其中一安装位，第二万向节320的内环连接在另一安装位。第一万向节310的外环与第二安装板1021连接，第一万向节310可旋转地设置在相应内环上。第二万向节320的外环与第四安装板2021连接，第二万向节320可旋转地设置在相应内环上。
84.基于上述实施例，在本发明提供的一实施例中，如图1至图3所示，激光头焊接机构300包括：相互同轴设置的激光枪头330和保护罩340；保护罩340为壳体结构，用于保护激光枪头330。保护罩340中设有腔体，保护罩340的底端设有腔体的开口。激光枪头330用于发射激光，激光枪头330穿过保护罩340的顶端，同时激光枪头330至少部分设置在腔体中，也即
激光枪头330的发射端设置在保护罩340中。
85.工作过程中，当需要移动或者旋转激光枪头330时，直接控制第一安装板1011、第二安装板1021、第三安装板2011和第四安装板2021的移动即可，以使激光枪头330旋转和/或移动。
86.为了保护激光枪头330，激光头焊接机构还包括：喷气管道。喷气管道具有进气口和出气口；喷气管道的进气口与惰性气体管道连接，喷气管道的出气口设置在腔体中，喷气管道的出气口朝开口方向设置，喷气管道的出气口与激光枪头330之间具有夹角。
87.将喷气管道的进气口与惰性气体管道连接，使得在工作时，喷气管道的出气口可以吹出氩气、氮气等保护气，而且由于喷气管道的出气口与激光枪头330之间具有夹角，使得焊接轨迹保持在一定的位置，有利于焊缝的保护和冷却。
88.基于上述实施例，在本发明提供的一实施例中，如图1至图3所示，定位机构400用于固定焊接工件。定位机构400与激光头焊接机构300相对，二者间隔一定距离设置。
89.为了便于焊接工件位置的调整，定位机构400包括：基座430、第一夹具体410和第二夹具体420；基座430上设有滑槽，第一夹具体410和第二夹具体420相对设置，第一夹具体410和第二夹具体420均可滑动地设置在滑槽中。
90.在需要固定焊接工件时，直接将焊接工件设置在第一夹具体410和第二夹具体420之间，通过移动第一夹具体410和第二夹具体420，即可夹紧焊接工件，再调整激光头焊接机构300的位置，将激光头焊接机构300与焊接工件对准时即可实现对焊接工件的焊接。
91.如图1至图3所示，为增加焊接工件的稳固性，激光头焊接装置还包括：两个限位件440，两个限位件440设置在基座430上相对的两侧，两个限位件440分别用于限制第一夹具体410和第二夹具体420的移动，至少一个限位件440为位置可调的活动限位件。
92.本实施例中，两个限位件440分别设置在基座430的左右两侧，左侧设置的限位件440用于限制第一夹具体410，右侧设置的限位件440用于限制第二夹具体420。在需要固定焊接工件时，直接将焊接工件设置在第一夹具体410和第二夹具体420之间，通过调整两个限位件440，来控制第一夹具体410和第二夹具体420移动，即可夹紧焊接工件，再调整激光头焊接机构300的位置，将激光头焊接机构300与焊接工件对准时即可实现对焊接工件的焊接。
93.此外，激光头焊接装置还包括：操作台500。操作台500上设有对应各功能的按钮，可用于控制第一位移装置1010、第二位移装置1020、第三位移装置2010和第四位移装置2020工作。用户可直接通过操作台500来控制第一安装板1011、第二安装板1021、第三安装板2011和第四安装板2021的移动。
94.其中，操作台500的顶面设有阶梯面，阶梯面至少具有第一安装面和第二安装面。第一安装面的高度大于第二安装面的高度。第一位移装置1010和第三位移装置2010均设置在第一安装面上，本实施例中，第一位移装置1010沿x轴方向设置在第一安装面，第三位移装置2010沿y轴方向设置在第一安装面，第一安装面沿z轴方向可移动，从而可以控制第一位移装置1010和第三位移装置2010沿z轴方向移动，定位机构400的基座430设置在第二安装面，通过第一安装面和第二安装面高度的不同，使得激光头焊接机构300与定位机构400相互间隔开，以便于对激光头焊接机构300位置以及角度的调节。
95.根据用户需要，第一安装面可设置为沿z轴方向可移动地安装面，第一安装面整体
通过一个升降装置来控制高度，此时第一位移装置1010和第三位移装置2010设置在第一安装面上，因此整个第一滑台机构100和第二滑台机构200整体可沿z轴方向移动，从而可调节激光头焊接机构300的高度，调节焊接位置和焊接轨迹。
96.需要说明的是，还可直接在第一安装面上设置沿z轴方向设置的若干滑轨，将第一位移装置1010和第三位移装置2010分别或整体可滑动地设置在相应滑轨上，以此来调节激光头焊接机构300的高度。
97.此外，第二安装面也可设置为沿z轴方向可移动地安装面，第二安装面整体通过一个升降装置来控制高度，此时第一位移装置1010和第三位移装置2010设置在第一安装面上，因此定位机构400可沿z轴方向移动，从而可调节定位机构400的高度，进而调节焊接位置和焊接轨迹。
98.本发明提供一种视觉测高方法，该激光头焊接装置的结构可参阅上述图1至图3相关的文字描述，在此不再赘述。如图4所示，视觉测高方法包括如下步骤：
99.步骤s410：获取第一图像，基于第一图像确定第一指示光源的基准点。
100.激光头焊接装置开启后，假设整个过程中拍摄机构拍摄机构采用2d相机，沿垂直水平面的方向拍摄，激光焊接装置倾斜于拍摄机构的拍摄方向。为了确定调整焊接工件前的高度，确定基准点，将激光头焊接机构上的第一指示光源对准焊接工件，通过拍摄机构获取第一图像。第一图像具有焊接工件上第一指示光源对应光标的图像。基于第一图像可选取任意点为基准点，由此可以确定第一指示光源对应光标a的坐标为(x1，y1，z1)。其中，由于拍摄机构沿垂直水平面的方向拍摄(也即沿z轴方向)，因此可以确定x1和y1。
101.步骤s420：调整焊接工件的高度，获取第二图像，基于第二图像确定第一指示光源对应光标与基准点的第一偏移距离。
102.选取第一指示光源的基准点后，调整焊接工件的高度，不改变拍摄机构和第一指示光源射出光束的角度，利用拍摄机构获取第二图像，其中，第二图像同样具有焊接工件上第一指示光源对应光标的图像，由此可以确定调整后第一指示光源对应光标b的坐标为(x2，y2，z2)。其中，如图5所示，由于拍摄机构沿垂直水平面的方向拍摄(也即沿z轴方向)，因此可以确定x2和y2。进而利用两坐标值即可确定第一指示光源对应光标与基准点的第一偏移距离
103.为简化计算，可直接将图像中第一指示光源对应光标的位置认定为基准点，即可确定第一指示光源对应光标的坐标为(0，0，0)。则此时第一偏移距离
104.步骤s430：基于第一指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及第一偏移距离，确定焊接工件的第一高度。
105.确定第一偏移距离l1后，根据第一指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角α，确定焊接工件的第一高度h1。其中，第一高度由此，可以确定调整后的坐标(x2，y2，z2)，以简化测高和定位工序，提升焊接检测效率。
106.实际测量第一高度h1的过程中，第一指示光源的基准点已知，则仅需要获取调整后第一指示光源对应光标的坐标，再根据第一指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角，即可得到焊接工件的第一高度h1。
107.本发明提供的视觉测高方法，先获取第一图像来确定第一指示光源的基准点，然后在调整高度后，通过获取第二图像确定第一偏移距离，结合第一指示光源射出光束与拍摄机构的夹角即可确定调整后的第一高度，由此快速确定激光头焊接装置的焊接高度，以简化测高和定位工序，提升焊接检测效率。
108.在获取第一高度后，为了对其进行验证，如图6所示，步骤s430：基于第一指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及第一偏移距离，确定焊接工件的第一高度的步骤还包括：
109.步骤s440：恢复焊接工件的高度，获取第三图像，基于第三图像确定第二指示光源的基准点。
110.确定焊接工件的第一高度h1后，恢复焊接工件的高度，为了确定第二指示光源的基准点，将拍摄机构上的第二指示光源对准焊接工件，通过拍摄机构获取第三图像。第三图像具有拍摄机构上第二指示光源对应光标的图像。基于第三图像可选取任意点为基准点，由此可以确定第二指示光源对应光标c的坐标为(x3，y3，z3)。其中，由于拍摄机构沿垂直水平面的方向拍摄(也即沿z轴方向)，因此可以确定x3和y3。
111.步骤s450：调整焊接工件的高度，获取第四图像，基于第四图像确定第二指示光源对应光标与基准点的第二偏移距离。
112.选取第二指示光源的基准点后，调整焊接工件的高度，不改变拍摄机构和第二指示光源射出光束的角度，利用拍摄机构获取第四图像，其中，第四图像同样具有焊接工件上第二指示光源对应光标的图像，由此可以确定调整后第二指示光源对应光标d的坐标为(x4，y4，z4)。其中，如图7所示，由于拍摄机构沿垂直水平面的方向拍摄(也即沿z轴方向)，因此可以确定x4和y4。进而利用两坐标值即可确定第二指示光源对应光标与基准点的第二偏移距离
113.为简化计算，可直接将图像中第二指示光源对应光标的位置认定为基准点，即可确定第二指示光源对应光标的坐标为(0，0，0)。则此时第二偏移距离
114.步骤s460：基于第二指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及第二偏移距离，确定焊接工件的第二高度。
115.确定第二偏移距离l2后，根据第二指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角β，确定焊接工件的第二高度h2。其中，第一高度由此，可以确定调整后的坐标(x4，y4，z4)，以简化测高和定位工序，提升焊接检测效率。
116.实际测量第二高度h2的过程中，第二指示光源的基准点已知，则仅需要获取调整后第二指示光源对应光标的坐标，再根据第二指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角，即可得到焊接工件的第二高度h2。
117.为了能够确定焊接是否满足精度要求，基于上述实施例，如图8所示，步骤s460：基于第二指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及第二偏移距离，确定焊接工件的第二高度的步骤之后还包括：
118.步骤s470：基于第一高度和第二高度，确定焊接误差。
119.为了确定误差，基于第一高度h1和第二高度h2，确定两个获取高度的差值，确定焊
接误差。
120.进一步地，为了确定焊接误差，还可基于调整高度和第一高度h1，来确定第一次测高的误差，同时基于调整高度和第二高度h2，来确定第二次测高的误差，根据测高的误差，可以得到焊接误差。
121.步骤s480：判断焊接误差是否满足预设要求。
122.判断焊接误差是否满足预设要求，例如焊接误差小于等于能达到0.15，则满足激光焊接焦点精度要求。而焊接误差大于0.15，则不满足激光焊接焦点精度要求。
123.步骤s490：在焊接误差满足预设要求的情况下，控制激光头焊接装置进行焊接。
124.在焊接误差满足预设要求的情况下，则可以直接控制激光头焊接装置进行工作，控制激光头焊接机构对焊接工件进行焊接。
125.本发明提供一种视觉测高方法，该激光头焊接装置的结构可参阅上述图1至图3相关的文字描述，在此不再赘述。如图9所示，视觉测高方法包括如下步骤：
126.步骤s910：获取第一图像，基于第一图像确定第一指示光源和第二指示光源的基准点。
127.激光头焊接装置开启后，假设整个过程中拍摄机构采用2d相机，沿垂直水平面的方向拍摄，激光焊接装置倾斜于拍摄机构的拍摄方向。为了确定调整焊接工件前的高度，确定基准点，将第一指示光源和第二指示光源对准焊接工件，通过拍摄机构获取第一图像。第一图像具有焊接工件上第一指示光源对应光标的图像以及第二指示光源对应光标的图像。第一指示光源和第二指示光源对应光标的颜色不同，例如第一指示光源对应红色和第二指示光源对应蓝色；基于第一图像可选取任意点为基准点，由此可以确定第一指示光源对应光标a的坐标为(x1，y1，z1)，第二指示光源对应光标c的坐标为(x3，y3，z3)。其中，由于拍摄机构沿垂直水平面的方向拍摄(也即沿z轴方向)，因此可以确定x1和y1，以及x3和y3。
128.步骤s920：调整焊接工件的高度，获取第二图像，基于第二图像确定第一指示光源对应光标与基准点的第一偏移距离以及第二指示光源对应光标与基准点的第二偏移距离。
129.确定的基准点后，调整焊接工件的高度，不改变拍摄机构和第一指示光源射出光束的角度，利用拍摄机构获取第二图像，其中，第二图像同样具有焊接工件上第一指示光源对应光标的图像以及第二指示光源对应光标的图像，由此可以确定调整后第一指示光源对应光标b的坐标为(x2，y2，z2)以及第二指示光源对应光标d的坐标为(x4，y4，z4)。如图10所示，由于拍摄机构沿垂直水平面的方向拍摄(也即沿z轴方向)，因此可以确定x2、y2、x4、y4。进而利用两坐标值即可确定第一指示光源对应光标与基准点的第一偏移距离同时还可以确定第二指示光源对应光标与基准点的第二偏移距离
130.步骤s930：基于第一指示光源和第二指示光源射出光束分别与拍摄机构拍摄方向的夹角，第一偏移距离和第二偏移距离，确定焊接工件的第一高度和第二高度。
131.确定第一偏移距离l1后，根据第一指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角α，确定焊接工件的第一高度h1。其中，第一高度由此，可以确定调整后的坐标(x2，y2，z2)。
132.确定第二偏移距离l2后，根据第二指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角β，确定焊接工件的第二高度h2。其中，第一高度由此，可以确定调整后的坐标(x4，y4，z4)
133.步骤s940：基于第一高度和第二高度，确定焊接误差。
134.为了确定误差，基于第一高度h1和第二高度h2，确定两个获取高度的差值，确定焊接误差。
135.进一步地，为了确定焊接误差，还可基于调整高度和第一高度h1，来确定第一次测高的误差，同时基于调整高度和第二高度h2，来确定第二次测高的误差，根据测高的误差，可以得到焊接误差。
136.同理，判断焊接误差是否满足预设要求，例如焊接误差小于等于能达到0.15，则满足激光焊接焦点精度要求。而焊接误差大于0.15，则不满足激光焊接焦点精度要求。在焊接误差满足预设要求的情况下，则可以直接控制激光头焊接装置进行工作，控制激光头焊接机构对焊接工件进行焊接。
137.下面对本发明实施例提供的视觉测高的控制系统进行描述，下文描述的视觉测高的控制系统与上文描述的控制方法可相互对应参照。
138.如图11所示，视觉测高的控制系统包括：获取模块1110、调整模块1120和确定模块1130。
139.其中，获取模块1110用于获取第一图像，基于所述第一图像确定第一指示光源的基准点；其中，第一图像具有焊接工件上第一指示光源对应光标的图像。调整模块1120用于调整焊接工件的高度，获取第二图像，基于所述第二图像确定第一指示光源对应光标与基准点的第一偏移距离。确定模块1130用于基于第一指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及所述第一偏移距离，确定焊接工件的第一高度。
140.图12示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图12所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1210、通信接口(communications interface)1220、存储器(memory)1230和通信总线1240，其中，处理器1210，通信接口1220，存储器1230通过通信总线1240完成相互间的通信。处理器1210可以调用存储器1230中的逻辑指令，以执行该控制方法包括：获取第一图像，基于所述第一图像确定第一指示光源的基准点；其中，所述第一图像具有焊接工件上第一指示光源对应光标的图像；调整焊接工件的高度，获取第二图像，基于所述第二图像确定第一指示光源对应光标与所述基准点的第一偏移距离；基于第一指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及所述第一偏移距离，确定焊接工件的第一高度。
141.需要说明的是，本实施例中的电子设备在具体实现时可以为服务器，也可以为pc机，还可以为其他设备，只要其结构中包括如图12所示的处理器1210、通信接口1220、存储器1230和通信总线1240，其中处理器1210，通信接口1220，存储器1230通过通信总线1240完成相互间的通信，且处理器1210可以调用存储器1230中的逻辑指令以执行上述方法即可。本实施例不对电子设备的具体实现形式进行限定。
142.此外，上述的存储器1230中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以
软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
143.进一步地，本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的控制方法，该控制方法包括：获取第一图像，基于所述第一图像确定第一指示光源的基准点；其中，所述第一图像具有焊接工件上第一指示光源对应光标的图像；调整焊接工件的高度，获取第二图像，基于所述第二图像确定第一指示光源对应光标与所述基准点的第一偏移距离；基于第一指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及所述第一偏移距离，确定焊接工件的第一高度。
144.另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的控制方法，该控制方法包括：获取第一图像，基于所述第一图像确定第一指示光源的基准点；其中，所述第一图像具有焊接工件上第一指示光源对应光标的图像；调整焊接工件的高度，获取第二图像，基于所述第二图像确定第一指示光源对应光标与所述基准点的第一偏移距离；基于第一指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及所述第一偏移距离，确定焊接工件的第一高度。
145.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
146.以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
技术特征：1.一种视觉测高方法，其特征在于，包括：获取第一图像，基于所述第一图像确定第一指示光源的基准点；其中，所述第一图像具有焊接工件上第一指示光源对应光标的图像；调整焊接工件的高度，获取第二图像，基于所述第二图像确定第一指示光源对应光标与所述基准点的第一偏移距离；基于第一指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及所述第一偏移距离，确定焊接工件的第一高度。2.根据权利要求1所述的视觉测高方法，其特征在于，所述基于第一指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及所述第一偏移距离，确定焊接工件的第一高度步骤之后还包括：恢复焊接工件的高度，获取第三图像，基于所述第三图像确定第二指示光源的基准点；其中，所述第三图像具有拍摄机构上第二指示光源对应光标的图像；调整焊接工件的高度，获取第四图像，基于所述第四图像确定第二指示光源对应光标与所述基准点的第二偏移距离；基于第二指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及所述第二偏移距离，确定焊接工件的第二高度。3.根据权利要求2所述的视觉测高方法，其特征在于，所述基于第二指示光源射出光束与拍摄机构拍摄方向的夹角以及所述第二偏移距离，确定焊接工件的第二高度的步骤之后还包括：基于所述第一高度和所述第二高度，确定焊接误差；判断所述焊接误差是否满足预设要求；在所述焊接误差满足预设要求的情况下，控制激光头焊接装置进行焊接。4.根据权利要求1所述的视觉测高方法，其特征在于，所述拍摄机构沿垂直水平面的方向拍摄，激光焊接装置倾斜于所述拍摄机构的拍摄方向。5.一种视觉测高方法，其特征在于，包括：获取第一图像，基于所述第一图像确定第一指示光源和第二指示光源的基准点；其中，所述第一图像具有焊接工件上第一指示光源和第二指示光源对应光标的图像，第一指示光源和第二指示光源对应光标的颜色不同；调整焊接工件的高度，获取第二图像，基于所述第二图像确定第一指示光源对应光标与所述基准点的第一偏移距离以及第二指示光源对应光标与所述基准点的第二偏移距离；基于第一指示光源和第二指示光源射出光束分别与拍摄机构拍摄方向的夹角，所述第一偏移距离和所述第二偏移距离，确定焊接工件的第一高度和第二高度；基于所述第一高度和所述第二高度，确定焊接误差。6.根据权利要求5所述的视觉测高方法，其特征在于，所述基于所述第一高度和所述第二高度，确定焊接误差的步骤之后还包括：判断所述焊接误差是否满足预设要求；在所述焊接误差满足预设要求的情况下，控制激光头焊接装置进行焊接。7.一种激光头焊接装置，其特征在于，包括：激光头焊接机构，设有第一指示光源；
第一滑台机构，包括：第一位移装置和第二位移装置；所述第一位移装置上设有沿x轴方向可滑动地第一安装板；所述第二位移装置设置在所述第一安装板上，所述第二位移装置上设有沿y轴方向可滑动地第二安装板；所述第二安装板的一端与所述激光头焊接机构铰接；第二滑台机构，包括：第三位移装置和第四位移装置；所述第三位移装置上设有沿y轴方向可滑动地第三安装板；所述第四位移装置设置在所述第三安装板上，所述第四位移装置上设有沿x轴方向可滑动地第四安装板；所述第四安装板的一端与所述激光头焊接机构铰接；拍摄机构和定位机构；所述定位机构用于固定焊接工件，位于所述激光头焊接机构的底部；所述拍摄机构设有第二指示光源，所述拍摄机构的拍摄端朝向所述定位机构，与所述激光头焊接机构呈角度设置。8.根据权利要求7所述的激光头焊接装置，其特征在于，所述激光头焊接装置还包括：第一万向节和第二万向节，所述第二安装板通过所述第一万向节与所述激光头焊接机构铰接；所述第四安装板通过所述第二万向节与所述激光头焊接机构铰接。9.根据权利要求7或8中任一项所述的激光头焊接装置，其特征在于，所述定位机构包括：基座、第一夹具体和第二夹具体；所述基座上设有滑槽，所述第一夹具体和所述第二夹具体相对设置，均可滑动地设置在所述滑槽中。10.根据权利要求7所述的激光头焊接装置，其特征在于，所述激光头焊接装置还包括：操作台，所述操作台的顶面设有阶梯面，所述阶梯面具有第一安装面和第二安装面；所述第一安装面的高度大于所述第二安装面的高度；所述第一位移装置和所述第三位移装置均设置在所述第一安装面上，所述第一安装面沿z轴方向可移动，以控制所述第一位移装置和所述第三位移装置沿z轴方向移动；所述定位机构设置在所述第二安装面。
技术总结本发明提供一种激光头焊接装置及视觉测高方法，该视觉测高方法包括：获取第一图像，基于第一图像确定第一指示光源的基准点；第一图像具有焊接工件上第一指示光源对应光标的图像；调整焊接工件的高度，获取第二图像，基于第二图像确定第一指示光源对应的第一偏移距离；基于第一指示光源射出光束与拍摄机构的夹角以及第一偏移距离，确定焊接工件的第一高度。本发明提供的视觉测高方法，先获取第一图像来确定第一指示光源的基准点，然后在调整高度后，通过获取第二图像确定第一偏移距离，结合第一指示光源射出光束与拍摄机构的夹角即可确定调整后的第一高度，由此快速确定激光头焊接装置的焊接高度，以简化测高和定位工序，提升焊接检测效率。升焊接检测效率。升焊接检测效率。
技术研发人员：冉昌林 蔡汉钢 刘超
受保护的技术使用者：武汉大雁软件有限公司
技术研发日：2022.07.21
技术公布日：2022/11/1
