阅读说明：本技术 焊接方法及装置 (welding method and device ) 是由 皮亚东 邓俊 石晓松 牛连山 刘晓文 张倩 周伦 闫洁 赵忠刚 张连宇 柳志青 于 2018-05-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种焊接方法、装置及计算机可读存储介质,属于自动焊接技术领域。所述方法包括：获取储罐中待焊接部位的对口间隙、当前位置和最优焊接位置,然后基于当前位置和最优焊接位置确定横向位置偏差和纵向位置偏差,并对横向位置偏差和纵向位置偏差进行电压转换,得到横向电压偏差和纵向电压偏差,进而可以基于待焊接部位的对口间隙、横向电压偏差和纵向电压偏差,控制焊缝激光跟踪控制系统中的焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置内并进行焊接,保证了焊接的质量。(The invention discloses a welding method, a welding device and a computer readable storage medium, and belongs to the technical field of automatic welding. The method comprises the following steps: the method comprises the steps of obtaining a butt gap, a current position and an optimal welding position of a part to be welded in a storage tank, determining a transverse position deviation and a longitudinal position deviation based on the current position and the optimal welding position, performing voltage conversion on the transverse position deviation and the longitudinal position deviation to obtain a transverse voltage deviation and a longitudinal voltage deviation, and controlling a welding gun in a welding line laser tracking control system to move from the current position to the optimal welding position and weld based on the butt gap, the transverse voltage deviation and the longitudinal voltage deviation of the part to be welded, so that the welding quality is guaranteed.)

焊接方法及装置

技术领域

本发明涉及自动焊接技术领域，特别涉及一种焊接方法及装置。

背景技术

由于石油关系到我国的经济发展、社会稳定和国家安全，因此，我国对用于储存石油的大型储罐的建设也给予了高度的重视，而焊接是大型储罐建设的重要工序之一，因此，亟需一种可以保证焊接质量的焊接方法。

为了保证焊接质量，焊枪需要始终处于焊缝的最优焊接位置进行焊接，但是很多情况下焊枪并不处于最优焊接位置，因此，目前一般是焊工凭借自身经验调整焊枪的位置，使得焊枪处于最优焊接位置。

然而，当焊枪所处的位置与焊缝的最优焊接位置之间的偏差很小时，焊工很可能无法准确判断焊枪是否处于最优焊接位置，进而导致焊接不准确，无法保证焊接的质量。

发明内容

为了解决相关技术中无法保证焊接的质量的问题，本发明实施例提供了一种焊接方法及装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种焊接方法，应用于焊缝激光跟踪控制系统，所述方法包括：

获取储罐中待焊接部位的对口间隙、当前位置和最优焊接位置，所述对口间隙为所述储罐中待焊接部位所在的焊板之间对口处的间隙；

基于所述当前位置和所述最优焊接位置确定横向位置偏差和纵向位置偏差；

对所述横向位置偏差和所述纵向位置偏差进行电压转换，得到横向电压偏差和纵向电压偏差；

基于所述待焊接部位的对口间隙、所述横向电压偏差和所述纵向电压偏差，控制所述焊缝激光跟踪控制系统中的焊枪从当前的位置移动到所述最优焊接位置内并进行焊接。

可选地，所述获取储罐中待焊接部位的对口间隙、当前位置和最优焊接位置，包括：

采集所述待焊接部位的图像；

对所述当前帧图像进行处理，以确定所述待焊接部位的对口间隙和所述当前位置，并将上一帧图像处理后确定的位置作为所述最优焊接位置。

可选地，所述对所述横向位置偏差和所述纵向位置偏差进行电压转换，得到横向电压偏差和纵向电压偏差，包括：

基于所述焊缝激光跟踪控制系统包括的激光跟踪传感器的标定参数和横向内部参数，以及预设电压转换系数和所述横向位置偏差，确定所述横向电压偏差；

基于所述激光跟踪传感器的标定参数和纵向内部参数，以及所述预设电压转换系数和所述纵向位置偏差，确定所述纵向电压偏差。

可选地，所述基于所述待焊接部位的对口间隙、所述横向电压偏差和所述纵向电压偏差，控制所述焊缝激光跟踪控制系统中的焊枪从当前的位置移动到所述最优焊接位置内并进行焊接，包括：

对所述横向电压偏差和所述纵向电压偏差进行脉冲转换，得到横向移动脉冲数和纵向移动脉冲数；

根据存储的对口间隙和焊接角度的对应关系确定所述待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度；

当所述待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度与当前焊接角度不同时，基于所述待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度、所述横向移动脉冲数和所述纵向移动脉冲数控制所述焊枪从当前的位置移动到所述最优焊接位置内并进行焊接。

可选地，所述焊接包括横焊接。

第二方面，提供了一种焊接装置，应用于焊缝激光跟踪控制系统，所述装置包括：

获取模块，用于获取储罐中待焊接部位的对口间隙、当前位置和最优焊接位置，所述对口间隙为所述储罐中待焊接部位所在的焊板之间对口处的间隙；

确定模块，用于基于所述当前位置和所述最优焊接位置确定横向位置偏差和纵向位置偏差；

转换模块，用于对所述横向位置偏差和所述纵向位置偏差进行电压转换，得到横向电压偏差和纵向电压偏差；

控制模块，用于基于所述待焊接部位的对口间隙、所述横向电压偏差和所述纵向电压偏差，控制所述焊缝激光跟踪控制系统中的焊枪从当前的位置移动到所述最优焊接位置内并进行焊接。

可选地，所述获取模块包括：

采集子模块，用于采集所述待焊接部位的图像；

处理子模块，用于对所述当前帧图像进行处理，以确定所述待焊接部位的对口间隙和所述当前位置，并将上一帧图像处理后确定的位置作为所述最优焊接位置。

可选地，所述转换模块包括：

第一确定子模块，用于基于所述焊缝激光跟踪控制系统包括的激光跟踪传感器的标定参数和横向内部参数，以及预设电压转换系数和所述横向位置偏差，确定所述横向电压偏差；

第二确定子模块，用于基于所述激光跟踪传感器的标定参数和纵向内部参数，以及所述预设电压转换系数和所述纵向位置偏差，确定所述纵向电压偏差。

可选地，所述控制模块包括：

转换子模块，用于对所述横向电压偏差和所述纵向电压偏差进行脉冲转换，得到横向移动脉冲数和纵向移动脉冲数；

第三确定子模块，用于根据存储的对口间隙和焊接角度的对应关系确定所述待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度；

控制子模块，用于当所述待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度与当前焊接角度不同时，基于所述待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度、所述横向移动脉冲数和所述纵向移动脉冲数控制所述焊枪从当前的位置移动到所述最优焊接位置内并进行焊接。

可选地，所述焊接包括横焊接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：获取储罐中待焊接部位的对口间隙、当前位置和最优焊接位置，然后基于当前位置和最优焊接位置确定横向位置偏差和纵向位置偏差，并对横向位置偏差和纵向位置偏差进行电压转换，得到横向电压偏差和纵向电压偏差，进而可以基于待焊接部位的对口间隙、横向电压偏差和纵向电压偏差，控制焊缝激光跟踪控制系统中的焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置内并进行焊接，保证了焊接的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。

图1是本发明实施例提供的焊缝激光跟踪控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的焊接方法流程图；

图3是本发明实施例提供的焊接方法流程图；

图4是本发明实施例提供的焊接装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了便于理解，在对本发明实施例进行详细地解释说明之前，先对本发明实施例的应用场景和系统架构进行介绍。

首先介绍本发明实施例的应用场景：

焊接是大型储罐建设中的重要工序之一，而影响焊接质量的因素有很多，例如，坡口在加工时存在误差，储罐板在预制中存在变形，储罐在运输过程中发生机械损伤等，因此，亟需一种可以保证焊枪在焊接过程中始终处于最优焊接位置的焊接方法。

在焊接过程中，待焊接部位的当前位置与最优焊接位置之间的偏差一般都很小，因此，目前焊工借自身经验调整焊枪的位置时很可能无法判断出该偏差，进而无法保证焊接的质量。故本发明提供了一种焊接方法，基于待焊接部位的当前位置与最优焊接位置之间的偏差控制焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置并进行焊接，可以准确地进行焊接，保证了焊接的质量。

其次介绍本发明实施例的系统架构：

图1是本发明实施例的焊缝激光跟踪控制系统1的结构示意图，该焊缝激光跟踪控制系统1包括激光跟踪传感器10、激光跟踪处理器11、运动控制器12、控制电机13、十字滑板14、焊枪15、焊板16、待焊接部位17、电源18以及编码器19。其中，控制电机13包括左右控制电机131、上下控制电机132和角度控制电机133，十字滑板14包括左右滑板141和上下滑板142，运动控制器12包含数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)控制单元121，焊接部位17包括对口间隙171。

激光跟踪传感器10与激光跟踪处理器11连接，激光跟踪处理器11与运动控制器12连接，运动控制器12分别与控制电机13、电源18和编码器19连接，控制电机13中的左右控制电机131和上下控制电机132与十字滑板14连接，控制电机13中的角度控制电机133、十字滑板14、电源18和和编码器19分别与焊枪15连接。

其中，运动控制器12分别与控制电机13中的左右控制电机131、上下控制电机132和角度控制电机133连接，控制电机13中的左右控制电机131与左右滑板141连接，上下控制电机132与上下滑板142连接。

激光跟踪传感器10可以采集待焊接部位17的图像，并将采集的当前帧图像发送给激光跟踪处理器11；激光跟踪处理器11可以接收激光跟踪传感器10发送的待焊接部位17的图像，并对该图像进行处理，以确定出该待焊接部位的对口间隙171和当前位置，并将上一帧图像处理后确定的位置作为最优焊接位置，然后将该待焊接部位的对口间隙171、当前位置和最优焊接位置发送给运动控制器12。

电源18可以检测焊枪15的当前焊接电流，并将当前焊接电流发送给运动控制器12。

编码器19可以检测焊枪15的当前焊接角度，并将当前焊接角度发送给运动控制器12。

运动控制器12中的DSP控制单元121可以接收激光跟踪处理器11发送的待焊接部位的对口间隙171、当前位置和最优焊接位置，并基于当前位置和最优焊接位置确定出横向位置偏差和纵向位置偏差，然后对横向位置偏差和纵向位置偏差进行电压转换，得到横向电压偏差和纵向电压偏差，再分别将横向电压偏差和纵向电压偏差进行脉冲转换，得到横向移动脉冲数和纵向移动脉冲数。并且，根据存储的对口间隙和焊接角度的对应关系确定待焊接部位的对口间隙171对应的焊接角度，并将待焊接部位的对口间隙171对应的焊接角度与编码器19发送的当前焊接角度进行比较。当待焊接部位的对口间隙171对应的焊接角度与当前焊接角度不同时，运动控制器12可以将待焊接部位的对口间隙171对应的焊接角度、横向移动脉冲数和纵向移动脉冲数发送给控制电机13。其中，将横向移动脉冲数发送给控制电机13中的左右控制电机131，将纵向移动脉冲数发送给控制电机13中的上下控制电机132。

另外，运动控制器12中的DSP控制单元121还可以根据存储的对口间隙和焊接电流的对应关系确定待焊接部位的对口间隙171对应的焊接电流，并将待焊接部位的对口间隙171对应的焊接电流与电源18发送的当前焊接电流进行比较。当待焊接部位的对口间隙171对应的焊接电流与当前焊接电流不同时，运动控制器12可以将待焊接部位的对口间隙171对应的焊接电流发送给控制电机13。

控制电机13可以接收运动控制器12发送的待焊接部位的对口间隙171对应的焊接角度、横向移动脉冲数和纵向移动脉冲数。具体地，控制电机13中的左右控制电机131可以接收运动控制器12发送的横向移动脉冲数，并控制十字滑板14中的左右滑板141左右滑动，进而控制焊枪15左右移动；控制电机13中的上下控制电机132可以接收动控制器12发送的纵向移动脉冲数，并控制十字滑板14中的上下滑板142上下滑动，进而控制焊枪15上下移动；控制电机13中的角度控制电机133可以接收动控制器12发送的待焊接部位的对口间隙171对应的焊接角度，并控制焊枪15转动角度。

另外，控制电机13还可以接收运动控制器12发送的待焊接部位的对口间隙171对应的焊接电流，并控制焊枪以该对口间隙171对应的焊接电流进行上下左右移动和转动角度。

十字滑板14在滑动的过程中可以控制焊枪15移动到焊板16上的待焊接部位17，具体地，十字滑板14中的左右滑板141可以控制焊枪15左右移动，十字滑板14中的上下滑板142可以控制焊枪15上下移动。

接下来将结合附图对本发明实施例提供的焊接方法进行详细介绍。

图2是本发明实施例提供的一种焊接方法的流程图，参见图2，该方法包括：

步骤201：获取储罐中待焊接部位的对口间隙、当前位置和最优焊接位置，该对口间隙为该储罐中待焊接部位所在的焊板之间对口处的间隙。

步骤202：基于当前位置和最优焊接位置确定横向位置偏差和纵向位置偏差。

步骤203：对横向位置偏差和纵向位置偏差进行电压转换，得到横向电压偏差和纵向电压偏差。

步骤204：基于该待焊接部位的对口间隙、横向电压偏差和纵向电压偏差，控制焊缝激光跟踪控制系统中的焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置内并进行焊接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：获取储罐中待焊接部位的对口间隙、当前位置和最优焊接位置，然后基于当前位置和最优焊接位置确定横向位置偏差和纵向位置偏差，并对横向位置偏差和纵向位置偏差进行电压转换，得到横向电压偏差和纵向电压偏差，进而可以基于待焊接部位的对口间隙、横向电压偏差和纵向电压偏差，控制焊缝激光跟踪控制系统中的焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置内并进行焊接，保证了焊接的质量。

可选地，获取储罐中待焊接部位对口间隙、的当前位置和最优焊接位置，包括：

采集待焊接部位的图像；

对当前帧图像进行处理，以确定待焊接部位的对口间隙和当前位置，并将上一帧图像处理后确定的位置作为最优焊接位置。

可选地，对横向位置偏差和纵向位置偏差进行电压转换，得到横向电压偏差和纵向电压偏差，包括：

基于焊缝激光跟踪控制系统包括的激光跟踪传感器的标定参数和横向内部参数，以及预设电压转换系数和横向位置偏差，确定横向电压偏差；

基于激光跟踪传感器的标定参数和纵向内部参数，以及预设电压转换系数和纵向位置偏差，确定纵向电压偏差。

可选地，基于该待焊接部位的对口间隙、横向电压偏差和纵向电压偏差，控制焊缝激光跟踪控制系统中的焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置内并进行焊接，包括：

对横向电压偏差和纵向电压偏差进行脉冲转换，得到横向移动脉冲数和纵向移动脉冲数；

根据存储的对口间隙和焊接角度的对应关系确定待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度；

当待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度与当前焊接角度不同时，基于待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度、横向移动脉冲数和纵向移动脉冲数控制焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置内并进行焊接。

可选地，焊接包括横焊接。

上述所有可选技术方案，均可按照任意结合形成本发明的可选实施例，本发明实施例对此不再赘述。

图3是本发明实施例提供的一种焊接方法的流程图，接下来将对图3所示的实施例进行展开说明。参见图3，应用于焊缝激光跟踪控制系统，该方法包括：

步骤301：获取储罐中待焊接部位的对口间隙、当前位置和最优焊接位置，该对口间隙为该储罐中待焊接部位所在的焊板之间对口处的间隙。

在焊枪对储罐中待焊接部位进行焊接的过程中，焊枪很可能偏离最优焊接位置，以致于无法准确焊接，进而降低了焊接质量，因此，本发明实施例为了确保焊接质量，需要获取储罐中待焊接部位的对口间隙、当前位置和最优焊接位置。

具体地，焊缝激光跟踪控制系统包括的激光跟踪传感器采集待焊接部位的图像，并将采集的当前帧图像发送给焊缝激光跟踪控制系统包括的激光跟踪处理器，激光跟踪处理器对当前帧图像进行处理，以确定待焊接部位的对口间隙和当前位置，并将上一帧图像处理后确定的位置作为最优焊接位置。

在实际实现中，对每一帧图像处理后确定的位置可以作为下一帧图像所参考的最优焊接位置，因此，本发明实施例中在确定待焊接部位的当前位置时，可以将上一帧图像处理后确定的位置作为最优焊接位置。

需要说明的是，激光跟踪传感器包含二极管、滤光片和电荷耦合元件(chargecoupled device，CCD)成像单元，二极管发出的光透过滤光片照射到待焊接部位上可以形成一个激光条纹，以将待焊接部位成像在CCD成像单元上，进而通过激光跟踪传感器采集待焊接部位的图像。其中，可以对激光跟踪传感器进行调试，以调整在采集图片过程中二极管发出的光的强度、光照射到待焊接部位上的角度以及光的信息密度等。

还需要说明的是，激光跟踪处理器在接收到激光跟踪传感器发送的当前帧图像后，可以通过图像处理技术对该图像进行处理，以拟合出一个包含确定位置和待焊接部位的对口间隙的待焊接部位的图像，通过该包含确定位置和待焊接部位的对口间隙的待焊接部位的图像即可确定待焊接部位的对口间隙和当前位置。其中，图像处理技术包含滤波、二值化、阈值分割和边缘检测等。

步骤302：基于当前位置和最优焊接位置确定横向位置偏差和纵向位置偏差。

具体地，在激光跟踪处理器确定得到待焊接部位的当前位置和最优焊接位置之后，可以将当前位置和最优焊接位置发送给运动控制器，由运动控制器基于当前位置和最优焊接位置确定横向位置偏差和纵向位置偏差。

在表示储罐中待焊接部位的当前位置和最优焊接位置时，可以通过直角坐标来表示，而直角坐标包括横坐标和纵坐标，因此，当前位置和最优焊接位置均可以由横坐标和纵坐标表示，也即是，当前位置可以由一个横坐标和一个纵坐标表示，最优焊接位置也可以由一个横坐标和一个纵坐标表示，故可以通过当前位置的横坐标和最优焊接位置的横坐标确定横向位置偏差，并通过当前位置的纵坐标和最优焊接位置的纵坐标确定纵向位置偏差。

需要说明的是，可以通过一个直角坐标或多个直角坐标表示当前位置，同样可以通过一个直角坐标或多个直角坐标表示最优焊接位置，当当前位置和最优焊接位置均分别通过一个直角坐标表示时，则可以确定一个位置偏差，也即一个横向位置偏差和一个纵向位置偏差；当当前位置和最优焊接位置均分别通过多个直角坐标表示时，则可以确定多个位置偏差，也即多个横向位置偏差和多个纵向位置偏差。

还需要说明的是，通过当前位置和最优焊接位置确定的多个位置偏差可以相同，也可以不同，当多个位置偏差都不相同时，可以确定当前位置相对于最优焊接位置发生了突变，对此本发明实施例不对该当前位置进行电压变换以及执行后续步骤，而是继续采集下一帧图像。当多个位置偏差完全相同时，则将任意一个位置偏差中的横向位置偏差和纵向位置偏差分别确定为当前位置和最优焊接位置之间的横向位置偏差和纵向位置偏差。当多个位置偏差不完全相同时，可以在多个位置偏差中的多个横向位置偏差中选择最小的横向位置偏差，在多个位置偏差中的多个纵向位置偏差中选择最小的纵向位置偏差，并将最小的横向位置偏差和最小的纵向位置偏差最终确定为当前位置和最优焊接位置之间的横向位置偏差和纵向位置偏差。

以下以当前位置和最优焊接位置均分别通过三个直角坐标表示且确定的三个位置偏差完全相同和不完全相同为例进行详细说明：

例如，表示最优焊接位置的三个直角坐标分别为A(1,3)、B(3,1)和C(6,2)，表示当前位置的三个直角坐标分别为A1(1,3.1)、B1(3,1.1)和C1(6,2.1)，则当前位置与最优焊接位置之间的三个位置偏差分别为A2(0,0.1)、B2(0,0.1)和C2(0,0.1)。可以看出，三个位置偏差完全相同，因此，可以任意将一个位置偏差中的0确定为当前位置和最优焊接位置之间的横向位置偏差，将任意将一个位置偏差中的0.1确定为当前位置和最优焊接位置之间的纵向位置偏差。横向位置偏差为0表示当前位置相对于最优焊接位置在横向位置上没有发生偏移，纵向位置偏差为0.1表示当前位置相对于最优焊接位置在纵向位置上向上偏移了0.1mm。

再例如，表示最优焊接位置的三个直角坐标分别为A(1,3)、B(3,1)和C(6,2)，表示当前位置的三个直角坐标分别为A3(1.05,3.1)、B3(3.05,1.1)和C3(6.1,2.03)，则当前位置与最优焊接位置之间的三个位置偏差分别为A4(0.05,0.1)、B4(0.05,0.1)和C4(0.1,0.03)。可以看出，这三个位置偏差中最小的横向位置偏差为0.05，最小的纵向位置偏差为0.03，因此，可以将0.05和0.03分别确定为当前位置和最优焊接位置之间的横向位置偏差和纵向位置偏差。横向位置偏差为0.05表示当前位置相对于最优焊接位置在横向位置上向右偏移了0.05mm，纵向位置偏差为0.03表示当前位置相对于最优焊接位置在纵向位置上向上偏移了0.03mm。

其中，由于当前位置与最优焊接位置之间的位置偏差很小，因此，可以以毫米mm为计量单元对位置偏差进行计量，当然也可以用其他计量单位进行计量，本发明实施例对此不作限定。另外，一般情况下，位置偏差小于0.1mm，也即，横向位置偏差小于0.1mm，纵向位置偏差小于0.1mm，当然也可以根据实际情况具体设定，本发明实施例对此不作限定。

需要说明的是，在本发明实施例中，当横向位置偏差为正数时，表示当前位置相对于最优焊接位置在横向位置上向右偏移，当横向位置偏差为负数时，表示当前位置相对于最优焊接位置在横向位置上向左偏移；当纵向位置偏差为正数时，表示当前位置相对于最优焊接位置在纵向位置上向上偏移，当纵向位置偏差为负数时，表示当前位置相对于最优焊接位置在纵向位置上向下偏移。当然还可以有其他的表示方法，例如，当横向位置偏差为负数时，表示当前位置相对于最优焊接位置在横向位置上向右偏移，当横向位置偏差为正数时，表示当前位置相对于最优焊接位置在横向位置上向左偏移；当纵向位置偏差为负数时，表示当前位置相对于最优焊接位置在纵向位置上向上偏移，当纵向位置偏差为正数时，表示当前位置相对于最优焊接位置在纵向位置上向下偏移。本发明实施例对此不作限定。

在通过步骤402确定横向位置偏差和纵向位置偏差之后，可以对横向位置偏差和纵向位置偏差进行电压转换，以得到横向电压偏差和纵向电压偏差，以下通过步骤403-404进行具体说明。

步骤303：基于焊缝激光跟踪控制系统包括的激光跟踪传感器的标定参数和横向内部参数，以及预设电压转换系数和横向位置偏差，确定横向电压偏差。

当通过焊缝激光跟踪控制系统控制焊枪移动时，焊缝激光跟踪控制系统内部的运动控制器可以将位置偏差转换为电压偏差，进而控制焊枪移动。具体地，可以通过如下公式(1)将横向位置偏差转换为横向电压偏差：

其中，z为激光跟踪传感器的标定参数，s为预设电压转换系数，a_x为横向内部参数，Δx为横向位置偏差，ΔV_x为横向电压偏差。

在实际实现中，由焊缝激光跟踪控制系统包括的运动控制器基于激光跟踪传感器的标定参数和横向内部参数，以及预设电压转换系数和横向位置偏差，确定横向电压偏差。具体地，运动控制器中包含DSP控制单元，因此，基于激光跟踪传感器的标定参数和横向内部参数，以及预设电压转换系数和横向位置偏差，确定横向电压偏差的过程由运动控制器中的DSP控制单元来执行。

步骤304：基于激光跟踪传感器的标定参数和纵向内部参数，以及预设电压转换系数和纵向位置偏差，确定纵向电压偏差。

除了可以将横向位置偏差转换为横向电压偏差，还可以通过如下公式(2)将纵向位置偏差转换为纵向电压偏差：

其中，a_y为纵向内部参数，Δy为纵向位置偏差，ΔV_y为纵向电压偏差。

在实际实现中，由焊缝激光跟踪控制系统包括的运动控制器基于激光跟踪传感器的标定参数和纵向内部参数，以及预设电压转换系数和纵向位置偏差，确定纵向电压偏差。具体地，基于激光跟踪传感器的标定参数和纵向内部参数，以及预设电压转换系数和纵向位置偏差，确定纵向电压偏差的过程由运动控制器中的DSP控制单元来执行。

需要说明的是，本发明实施例对步骤403和步骤404的执行顺序不作限定，也即是，可以先通过步骤403确定横向电压偏差，再通过步骤404确定纵向电压偏差，也可以先通过步骤404确定纵向电压偏差，再通过步骤403确定横向电压偏差。

步骤305：基于该待焊接部位的对口间隙、横向电压偏差和纵向电压偏差，控制焊缝激光跟踪控制系统中的焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置内并进行焊接。

激光跟踪处理器在确定待焊接部位的对口间隙之后，可以将该待焊接部位的对口间隙发送给运动控制器，运动控制器在接收到待焊接部位的对口间隙，并且确定横向电压偏差和纵向电压偏差后，即可基于该待焊接部位的对口间隙、横向电压偏差和纵向电压偏差，控制焊缝激光跟踪控制系统中的焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置内并进行焊接。

在一种可能的实施例中，运动控制器可以对横向电压偏差和纵向电压偏差进行脉冲转换，得到横向移动脉冲数和纵向移动脉冲数，并根据存储的对口间隙和焊接角度的对应关系确定待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度，当待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度与当前焊接角度不同时，基于待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度、横向移动脉冲数和纵向移动脉冲数控制焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置内并进行焊接。

运动控制器对横向电压偏差进行脉冲转换，得到横向移动脉冲数可以通过如下公式(3)实现：

其中，ΔP_x为横向移动时的横向移动脉冲数，t是系统设定参数，s是分辨率设定值，p_x为左右控制电机转一圈的脉冲基数，ΔV_x为横向电压偏差。

运动控制器对纵向电压偏差进行脉冲转换，得到纵向移动脉冲数可以通过如下公式(4)实现：

其中，ΔP_y为纵向移动时的纵向移动脉冲数，p_y为上下控制电机转一圈的脉冲基数，ΔV_y为纵向电压偏差。

对口间隙和焊接角度的对应关系可以举例为：当对口间隙的宽度为1mm时，对应的焊接角度为25度，当对口间隙的宽度为2mm时，对应的焊接角度为30度，当对口间隙的宽度为3mm时，对应的焊接角度为35度。

需要说明的是，运动控制器可以将待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度、横向移动脉冲数和纵向移动脉冲数发送给控制电机，进而通过控制电机控制焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置内并进行焊接。

当运动控制器将横向移动脉冲数、纵向移动脉冲数和待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度发送给控制电机之后，控制电机中的左右控制电机可以基于横向移动脉冲数控制十字滑板左右滑动，进而控制焊枪左右移动；控制电机中的上下控制电机可以基于纵向移动脉冲数控制十字滑板上下滑动，进而控制焊枪上下移动；控制电机中的角度控制电机可以基于待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度控制焊枪转动角度。

另外，焊缝激光跟踪控制系统在确定当前焊接角度时，可以通过编码器来检测焊枪的当前焊接角度，并将检测的当前焊接角度发送给运动控制器，运动控制器在接收到编码器发送的当前焊接角度后，可以将待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度与当前焊接角度进行对比，进而确定是否需要基于该待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度控制焊枪进行焊接。

本公开实施例还可以基于待焊接部位的对口间隙控制焊枪焊接时的焊接电流。具体地，运动控制器可以根据存储的对口间隙和焊接电流的对应关系确定待焊接部位的对口间隙对应的焊接电流，并将该焊接电流与当前焊接电流进行比较，当该焊接电流与当前焊接电流不同时，基于待焊接部位的对口间隙对应的焊接电流控制焊枪进行焊接。其中，运动控制器可以检测电源的焊接电流以获取焊枪的当前焊接电流，该电源用于实时检测焊枪的焊接电流。

另外，控制焊缝激光跟踪控制系统中的焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置内并进行焊接时，还可以确定焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置所用的延时时长，该延时时长为导前量除以焊接速度。其中，导前量为激光跟踪传感器照射到待焊接部位的激光条纹的位置到焊枪之间的垂直距离。一般情况下，该延时时长小于10ms，当然也可以根据实际情况具体设定，本发明实施例对此不作限定。

需要说明的是，导前量为提前测量好的一个固定值，可以预先将导前量存储于焊缝激光跟踪控制系统中，以备确定时长时使用；而焊接速度是变化的，在每一次焊接过程中，运动控制系统可以检测到焊枪的移动速度。

还需要说明的是，本发明实施例中的焊接为横焊接，当然也可以为其他方式的焊接，对此本发明实施例不作限定。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：获取储罐中待焊接部位的对口间隙、当前位置和最优焊接位置，然后基于当前位置和最优焊接位置确定横向位置偏差和纵向位置偏差，并对横向位置偏差和纵向位置偏差进行电压转换，得到横向电压偏差和纵向电压偏差，进而可以基于待焊接部位的对口间隙、横向电压偏差和纵向电压偏差，控制焊缝激光跟踪控制系统中的焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置内并进行焊接，保证了焊接的质量。

图4是本发明实施例提供的一种焊接装置400的结构示意图，参见图4，应用于焊缝激光跟踪控制系统，该装置400包括：获取模块401、确定模块402、转换模块403和控制模块404。

获取模块401，用于获取储罐中待焊接部位的对口间隙、当前位置和最优焊接位置，该对口间隙为该储罐中待焊接部位所在的焊板之间对口处的间隙；

确定模块402，用于基于当前位置和最优焊接位置确定横向位置偏差和纵向位置偏差；

转换模块403，用于对横向位置偏差和纵向位置偏差进行电压转换，得到横向电压偏差和纵向电压偏差；

控制模块404，用于基于待焊接部位的对口间隙、横向电压偏差和纵向电压偏差，控制焊缝激光跟踪控制系统中的焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置内并进行焊接。

可选地，获取模块包括：

采集子模块，用于采集待焊接部位的图像；

处理子模块，用于对当前帧图像进行处理，以确定待焊接部位的对口间隙和当前位置，并将上一帧图像处理后确定的位置作为最优焊接位置。

可选地，转换模块包括：

第一确定子模块，用于基于焊缝激光跟踪控制系统包括的激光跟踪传感器的标定参数和横向内部参数，以及预设电压转换系数和横向位置偏差，确定横向电压偏差；

第二确定子模块，用于基于激光跟踪传感器的标定参数和纵向内部参数，以及预设电压转换系数和纵向位置偏差，确定纵向电压偏差。

可选地，控制模块包括：

转换子模块，用于对横向电压偏差和纵向电压偏差进行脉冲转换，得到横向移动脉冲数和纵向移动脉冲数；

第三确定子模块，用于根据存储的对口间隙和焊接角度的对应关系确定待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度；

控制子模块，用于当待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度与当前焊接角度不同时，基于待焊接部位的对口间隙对应的焊接角度、横向移动脉冲数和纵向移动脉冲数控制焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置内并进行焊接。

可选地，焊接包括横焊接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：获取储罐中待焊接部位的对口间隙、当前位置和最优焊接位置，然后基于当前位置和最优焊接位置确定横向位置偏差和纵向位置偏差，并对横向位置偏差和纵向位置偏差进行电压转换，得到横向电压偏差和纵向电压偏差，进而可以基于待焊接部位的对口间隙、横向电压偏差和纵向电压偏差，控制焊缝激光跟踪控制系统中的焊枪从当前的位置移动到最优焊接位置内并进行焊接，保证了焊接的质量。

需要说明的是：上述实施例提供的焊接装置在焊接时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的焊接装置与焊接方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。