CN120206011A 一种基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法和系统

(10)申请公布号CN120206011A(71)申请人深圳市定向三维科技有限公司地址518000广东省深圳市龙华区福城街道新和社区田茜路19号楼房一401(72)发明人吴志平(74)专利代理机构广东祖诚律师事务所专利代理师张成(54)发明名称一种基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法和系统本发明的实施例提供了一种基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法和系统，包括以下步骤：S1:获取多个密封管件的第一参数和第二参数，扫描多个所述密封管件，得到多个所述密封管件的点云数据；选择对应的第一焊接轨迹生成方式，生成适配当前所述密封管件的所述第一焊接轨迹；S4:驱动激光焊枪沿所述第一焊接轨迹执行焊接操作，涉及智能焊接系统领域。通过选择单一焊缝中心点(P0点位)作为基准三维定位点，结合管件尺寸和类型，快速计算焊缝两端点(P1和P2),并采用插值算法生成平滑的焊接轨迹。与现有技术依赖多个定位点的复杂计算相21.一种基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:获取多个密封管件的第一参数和第二参数，扫描多个所述密封管件，得到多个所述密封管件的点云数据；S2:基于所述点云数据，提取多个所述密封管件的焊缝特征点，基于所述焊缝特征点生成三维定位点；S3:根据所述三维定位点，并结合所述第一参数和所述第二参数，选择对应的第一焊接轨迹生成方式，生成适配当前所述密封管件的所述第一焊接轨迹；S4:驱动激光焊枪(206)沿所述第一焊接轨迹执行焊接操作。2.根据权利要求1所述的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法，其特征在于，在执行焊接操作的过程中，使用夹持组件夹持多个所述密封管件，控制所述夹持组件能够调整多个所述密封管件的位置。3.根据权利要求1所述的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法，其特征在于，所述第一参数为密封管件尺寸，所述第二参数为密封管件类型，在步骤S3中，所述自动生成适配当前所述密封管件类型的第一焊接轨迹具体包括：通过示教界面选择所述密封管件上焊缝的中间点位作为所述三维定位点，并将所述三基于所述PO点位和所述密封管件类型，计算出所述焊缝的两端点位，并将所述焊缝上的两端点位分别标记为P1点位和P2点位；根据所述P0点位、所述P1点位和所述P2点位生成所述密封管件的所述第一焊接轨迹。4.根据权利要求3所述的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法，其特征在于，所述生成所述密封管件一侧的第一焊接轨迹具体包括：根据所述PO点位、所述P1点位和所述P2点位，通过插值算法计算所述第一焊接轨迹上的其它点位，并根据所述P0点位、所述P1点位、所述P2点位及所述其它点位生成所述第一焊接轨迹；其中，所述其它点位的数量根据所述密封管件类型确定。5.根据权利要求1所述的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法，其特征在于，基于所述点云数据和所述焊缝特征点，对所述第一焊接轨迹进行校验，具体包括：计算所述第一焊接轨迹上的每个点位到最近的所述焊缝特征点的距离；根据所述距离计算偏差指标；若所述偏差指标小于预设阈值，则确认第一焊接轨迹准确，驱动激光焊枪(206)继续沿所述第一焊接轨迹执行焊接操作。6.根据权利要求5所述的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法，其特征在于，若所述偏差指标大于或等于所述预设阈值，则根据所述点云数据和所述焊缝特征点生成第二焊接轨迹，并将所述第二焊接轨迹作为新的焊接路径并驱动所述激光焊枪(206)执行焊接操作。7.一种基于密封管件三维视觉定位的激光焊接系统，其特征在于，该方法应用于权利要求1至6任一项所述的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法，包括机柜(1)和两组焊接组件(2);两组所述焊接组件(2)连接在所述机柜(1)上，所述焊接组件(2)包括第一驱动模组(201)、第二驱动模组(202)、第三驱动模组(203)、连接架(204)、光扫描仪(207)、激光焊枪(206)和机械臂(205);3所述机柜(1)与所述第一驱动模组(201)连接，所述第一驱动模组(201)的驱动端与所述第二驱动模组(202)连接，所述第二驱动模组(202)的驱动端与所述第三驱动模组(203)驱动机构(208)连接，所述驱动机构(208)的输出端与所述机械臂(205)连接，所述机械臂所述移动模组(3)用于调整两个所述第一固定机构(4)和多个所述第二固定机构(6)的(6),两个所述第一固定机构(4)和第二固定机构(6)分别用于固定两个所述主管(9)和多个所述副管(8),所述放置平台(7)用于放置两个所述主管(9)和多个所述副管(8)并配合两个所述第一固定机构(4)和多个所述第二固定机构(6)夹持两个所述主管(9)和多个所述副管所述第四驱动模组(301)的移动端与所述第一电机(302)连接，所述第一电机(302)的输出端与所述外筒(303)连接，所述外筒(303)与所述电动推杆(304)连接，所述电动推杆第二电机(307)的输出端与所述连接件(305)连接，所述第二电机(307)可驱动所述连接件10.根据权利要求9所述的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接系统，其特征在于，两个所述支臂(401)分别与两个所述第一限位件(402),两个所述第一限位件(402)与所述背板(408)滑动连接，两个所述滑槽(407)开设在所述背板(408)上，两个所述定位柱(406)分别与两个所述滑槽(407)滑动连接，两个所述定位柱(406)分别与两个所述支臂当所述第一限位件(402)朝着靠近所述第二限位件(403)的方向运动时，所述第一限位件 所述定位板(601)的内侧与所述副管(8)的形状契合，所述定位板(601)与所述轴体并带动所述抱紧件(603)朝着靠近所述副管(8)的方向转动，所述限位套(606)与所述接触3/3页3/3页4杆(605)滑动连接，所述限位套(606)与所述定位板(601)连接，所述接触杆(605)与所述梯形块(609)贴合，所述梯形块(609)与所述限位条(608)滑动连接，所述限位条(608)与所述外框(306)连接，所述限位杆(607)与所述限位条(608)连接，所述限位杆(607)与所述梯形块(609)滑动连接，所述弹簧(611)套设在所述限位杆(607)上，所述弹簧(611)的两端分别与所述梯形块(609)和所述限位条(608)连接。5技术领域[0001]本发明涉及智能焊接系统领域，具体是指一种基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法和系统。背景技术[0002]激光焊接技术与智能焊接系统在密封管件制造中紧密配合，依托三维视觉定位技术形成高效精准的现有技术体系，广泛应用于航空航天、汽车制造和能源设备等领域。智能焊接系统通过高精度三维视觉传感器(如激光扫描仪或结构光相机)获取管件三维点云数据，为激光焊接提供精确空间定位，自动生成优化焊接轨迹，确保激光束沿复杂焊缝精准移多点定位的复杂性：现有方法通常依赖多个三维定位点(如焊缝的多个特征点)来生成焊接轨迹。这种方式需要复杂的点云处理和特征提取算法，导致计算量大，轨迹生成时生产线的需求。[0003]针对上述问题，亟需一种高效、精准的激光焊接方法，能够依靠最少的三维定位点快速生成适配的焊接轨迹，同时兼顾不同管件类型的自适应性和焊接过程的动态调整能力，以提升自动化焊接的效率和质量。发明内容[0004]根据本发明的实施例，提供了一种基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法和系统。用于解决上述背景技术中存在的技术问题。[0005]在本发明的第一方面，提供了一种基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法。[0006]该基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法，包括以下步骤：S1:获取多个密封管件的第一参数和第二参数，扫描多个所述密封管件，得到多个所述密封管件的点云数据；S2:基于所述点云数据，提取多个所述密封管件的焊缝特征点，基于所述焊缝特征点生成三维定位点；S3:根据所述三维定位点，并结合所述第一参数和所述第二参数，选择对应的第一焊接轨迹生成方式，生成适配当前所述密封管件的所述第一焊接轨迹；S4:驱动激光焊枪沿所述第一焊接轨迹执行焊接操作。[0007]在本发明的第二方面，提供了一种基于密封管件三维视觉定位的激光焊接系统。[0008]该基于密封管件三维视觉定位的激光焊接系统，包括机柜和两组焊接组件；两组所述焊接组件连接在所述机柜上，所述焊接组件包括第一驱动模组、第二驱动模组、第三驱所述机柜与所述第一驱动模组连接，所述第一驱动模组的驱动端与所述第二驱动模组连接，所述第二驱动模组的驱动端与所述第三驱动模组连接，所述第三驱动模组的驱动端与所述连接架连接，所述连接架与所述驱动机构连接，所述驱动机构的输出端与所述机械臂连接，所述机械臂的移动端分别与所述激光焊枪和所述蓝光扫描仪连接。6[0009]本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1.本发明提供的一种基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法和系统，通过选择单一焊缝中心点(PO点位)作为基准三维定位点，结合管件尺寸和类型，快速计算焊缝两端点(P1和P2),并采用插值算法生成平滑的焊接轨迹。与现有技术依赖多个定位点的复杂计算相比，本方法大幅减少点云处理和特征提取的计算量，特别适用于高节拍生产线。[0010]应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理附图说明[0011]结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其它特征、优点及方面图1示出了根据本发明的实施例的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法的流程图；图2示出了根据本发明的实施例的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法的焊缝位置示意图；图3示出了根据本发明的实施例的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接系统的立体结构示意图；图4示出了根据本发明的实施例的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接系统的焊接组件的连接结构示意图；图5示出了根据本发明的实施例的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接系统的移动模组的连接结构示意图；图6示出了根据本发明的实施例的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接系统的移动模组的局部放大图；图7示出了根据本发明的实施例的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接系统的第一固定机构的连接结构示意图；图8示出了根据本发明的实施例的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接系统的联动机构的连接结构示意图；图9示出了根据本发明的实施例的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接系统的联动机构和第二固定机构的连接结构示意图；图10示出了根据本发明的实施例的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接系统的第二固定机构的连接结构示意图；图11示出了根据本发明的实施例的基于密封管件三维视觉定位的激光焊接系统的放置平台的连接结构示意图。204-连接架、205-机械臂、206-激光焊枪、207-蓝光扫描仪、208-驱动机构、3-移动模组、第二电机、308-伸缩杆、4-第一固定机构、401-支臂、402-第一限位件、403-第二限位件、7具体实施方式[0013]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其它实施例，都属于本发明保护的范围。[0014]另外，本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B,可以表示：单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另[0015]如图1至图2所示，该基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法，旨在通过三维视觉技术实现高精度焊缝定位和自动化焊接。该方法利用点云数据提取焊缝特征，生成自适应焊接轨迹，并结合管件参数执行精准焊接，通过整个过程的协同配合，构建并实现了智获取密封管件参数及点云数据：获取多个密封管件的第一参数和第二参数，其中：第一参数为密封管件的尺寸参数，包括管径、壁厚和长度等；第二参数为密封管件的类型，包括方形管、D形管和圆形相贯线管等。使用三维视觉扫描设备(如激光三角测量仪或结构光扫描仪)对多个密封管件进行扫描，获取各密封管件的高分辨率三维点云数据，点云数据包含管件表面及焊缝区域的几何信息。[0016]提取焊缝特征并生成三维定位点：对点云数据进行预处理，包括：去噪处理(如基于统计滤波去除离群点);点云分割(如基于区域生长算法分离焊缝区域);表面平滑处理(如移动最小二乘法)。基于预处理后的点云数据，提取焊缝特征点，具体包括：识别焊缝的几何特征，如焊缝宽度、深度和中心线曲率；提取焊缝中心线上的关键特征点。根据提取的焊缝特征点，生成三维定位点，作为后续焊接轨迹生成的基准。[0017]生成自适应焊接轨迹：根据生成的三维定位点，结合第一参数(密封管件的尺寸)和第二参数(密封管件的类型),选择适配的焊接轨迹生成方式。具体步骤如下：通过示教界面或自动识别算法，选择焊缝中心点作为基准三维定位点，标记为PO点位；基于P0点位、密封管件类型及尺寸参数，计算焊缝的两端点位，分别标记为P1点位和P2点位；采用插值算法(如三次样条插值或贝塞尔曲线)生成平滑的第一焊接轨迹，轨迹适配当前密封管件的焊缝几何特性。对第一焊接轨迹进行优化，考虑激光焊枪206的运动约束(如最大加速度、焊接速度和焊枪倾角),确保轨迹平滑性和焊接精度。[0018]执行激光焊接操作：使用夹持组件固定多个密封管件，夹持组件能够根据三维定位点实时调整管件的位置和姿态，以对齐第一焊接轨迹。驱动激光焊枪206沿第一焊接轨迹执行焊接操作，控制激光焊枪206的工艺参数，包括：激光功率(如1.5-3kW);焊接速度(如3-10mm/s);焦点位置(相对于焊缝表面的偏移量)。在焊接过程中，实时监测焊接状态(如通过8红外测温仪监测熔池温度或通过CCD相机监测熔池形状),并根据监测结果动态调整夹持组件姿态或激光焊枪206参数，以保证焊缝质量。[0019]该方法只利用一个三维点云数据和特征提取算法，实现焊缝定位误差小于0.1mm,在保证精度的同时还节约了整个焊接过程中的计算时间和成本。根据管件尺寸和类型自动[0020]在一个具体实施例中，针对直径为60mm、壁厚为3mm的直型密封管件，采用激光扫描仪(分辨率0.05mm)获取点云数据。点云经过去噪和分割后，提取焊缝中心线特征点，生成件姿态，激光焊枪206以6mm/s速度、2.5kW功率沿轨迹焊接，焊接过程中熔池温度控制在1400-1500℃。焊接完成后，焊缝宽度一致，表面无裂纹或气孔，满足工业标准。本方法适用于多种密封管件的自动化焊接，特别适合高精度要求的生产场景，具有显著的工业适用性。[0021]参照说明书附图图2,A1和A2代表两个需要焊接的密封管件，S代表着密封管件A1针对截面为圆形的密封管件，第一次焊接的弧度为180度，也就是PO、P1和P2所围合成的弧线，使用夹持组件切换到另一个方向上进行另一侧的焊接工作。[0022]在本实施方式中，焊接操作过程中采用夹持组件对多个密封管件进行固定和动态调整，以确保焊缝与激光焊枪206的对齐。[0023]值得指出的是，夹持组件能够实现密封管件在三维空间内的位置和姿态调整，在焊接操作开始前，夹持组件根据生成的三维定位点，自动调整夹爪位置，将多个密封管件固定在预定姿态，确保焊缝区域与激光焊枪206的初始轨迹对齐。[0024]在本实施方式中，在基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法中，生成适配当前密封管件的第一焊接轨迹是实现焊接的关键步骤。本实施方式通过结合密封管件的尺寸和类型，基于三维定位点生成平滑且适配的焊接轨迹。具体实现方式如下：第一参数为密封管件的尺寸，包括但不限于管径、壁厚和长度(如管径范围10-焊缝的几何特性(如直线或曲线)。[0025]三维定位点的选择与标记：通过示教界面或自动识别算法，从提取的焊缝特征点中选择焊缝的中心点作为基准三维定位点，标记为PO点位。PO点位位于焊缝长度方向的中点，坐标由点云数据确定(如精度±0.05mm)。示教界面支持手动输入或通过视觉系统自动定位P0点位，界面显示管件的三维模型和焊缝特征点，便于操作人员确认。[0026]焊缝端点计算：基于PO点位、密封管件的第一参数(尺寸)和第二参数(类型),计算焊缝的两端点位，分别标记为P1点位和P2点位。计算方法包括：对于直管，基于管径和焊缝长度，沿焊缝中心线方向以P0为基准，计算P1和P2的相对坐标；对于弯管或异形管，结合管件曲率和点云数据的几何特征，采用曲面拟合算法(如最小二乘法)确定P1和P2的位置。确[0027]第一焊接轨迹的生成：根据PO、P1和P2点位，采用插值算法生成平滑的第一焊接轨用三次样条插值或贝塞尔曲线，基于PO的曲率约束生成平滑轨迹。轨迹生成过程中，考虑激光焊枪206的运动约束(如最大速度10mm/s,倾角范围±15°),优化轨迹点间距(为0.2-90.5mm),确保焊接过程的连续性和稳定性。生成的轨迹存储为三维坐标序列，适配激光焊枪206的运动控制系统。[0028]轨迹验证与优化：在生成第一焊接轨迹后，通过仿真软件或示教界面验证轨迹的适配性，检查轨迹是否与焊缝几何特征一致。若存在偏差(如轨迹偏离焊缝中心线超过0.1mm),根据点云数据重新调整P1和P2点位，迭代优化轨迹。优化后的轨迹确保激光焊枪206沿焊缝路径的稳定运动，减少焊接缺陷(如烧穿或未熔合)。[0029]本方法基于三维定位点和插值算法，轨迹与焊缝几何特征高度匹配，定位精度优于0.1mm。结合管件尺寸和类型，自动适配直管、弯管等多种焊缝形态。示教自动定位结合，提高轨迹生成的效率和可靠性。平滑轨迹和优化点位减少焊接过程中的振[0030]在一个具体实施例中，针对直径为40mm、壁厚为2mm的直型密封管件，焊缝长度为经仿真验证后，激光焊枪206以5mm/s速度沿轨迹焊接，功率为1.5mm,表面平整，无气孔或裂纹，满足工业标准。本方法通过精确的定位点选择和轨迹生成算法，显著提高了密封管件激光焊接的自动化程度和精度，适用于多种工业焊接场景。[0031]在本实施方式中，在基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法中，生成密封管件一侧的第一焊接轨迹是实现精准焊接的关键步骤。本实施方式基于三维定位点和密封管件类型，通过插值算法生成平滑且适配的焊接轨迹。具体实现方式如下：输入点位与参数：使用焊缝特征点，包括：P0点位：焊缝中心点，作为轨迹生成基合密封管件尺寸和类型计算得出。密封管件类型(如圆管、D型管或方管)决定焊缝的几何特性(如直线或曲线),影响轨迹点位的分布和数量。[0032]插值算法生成其它点位：根据PO、P1和P2点位，采用插值算法计算第一焊接轨迹上的其它点位。具体方法如下：对于圆管或D型管焊缝，使用线P1和P2之间生成其它点位，点间距为0.2-0.5mm。对于方管焊缝，优先使用线性插应方管焊缝的直线特性，点间距保持一致。[0033]其它点位的数量由密封管件类型确定：圆管和D型管：共建立65个点位(包括P0、P1和P2),其中62个点位通过插值生成。方管：共建立55个点位(包括PO、P1和P2),其中52个点位通过插值生成。点位生成过程中，考虑激光焊枪206的运动约束(如最大速度10mm/s,角加速度5°/s),确保轨迹点分布均匀且适配焊接[0034]第一焊接轨迹的生成：基于PO、P1、P2及其它点位，生成第一焊接轨迹的三维坐标序列。轨迹生成步骤包括：将所有点位按顺序连接，形成连续的路径。对路径进行平滑处理(如采用五点三次平滑算法),消除潜在的尖锐转角或抖动。验证轨迹与焊缝几何特征的适配性，确保轨迹偏离焊缝中心线的误差小于0.1mm。生成的轨迹以标准格式(如G代码或三维坐标数组)输出，适配激光焊枪206的运动控制系统。[0035]轨迹优化与验证：通过仿真软件或示教界面验证第一焊接轨迹的适配性，检查轨迹点是否与焊缝实际路径一致。若轨迹存在偏差(如点位偏离焊缝边界超过0.1mm),根据点云数据重新调整其它点位的分布，迭代优化轨迹。优化后的轨迹确保激光焊枪206沿焊缝路合中最近特征点F;(x,y;,z)的欧几型确定(如直管阈值0.1mm,弯管阈值0.15mm)。具体规则如下：若Eavg<thetaavg且Eaxthetamx(thetavg和thetamx分别为焊接工艺允许的平均距离偏差阈值和最大距离偏差阈[0042]执行焊接操作：若第一焊接轨迹通过校验，驱动激光焊枪206沿轨迹执行焊接操[0043]本方法通过点云数据和最近邻距离计算，轨迹偏差评估精度优于0.05mm。根据管件类型动态调整阈值，适应直管、弯管等多种焊缝形态。采用KD树等算法优化距离计算，满足实时校验需求。偏差指标校验确保轨迹与焊缝高度一致，减少焊接缺陷(如偏焊或未熔合)。[0044]在一个具体实施例中，针对直径为60mm、壁厚为3mm的直型密封管件，焊缝长度为100mm。第一焊接轨迹包含333个点位(点间距0.3mm),焊缝特征点集合包含500个点(精度0.05mm)。采用KD树算法计算每个轨迹点到最近特征点的距离，得到平均偏差Eavg=0.06mm,确。激光焊枪206以5mm/s速度、2.5kW功率沿轨迹焊接，焊接完成后，焊缝宽度为1平整，无裂纹或气孔。本方法通过精确的偏差计算和校验机制，显著提高了焊接轨迹的可靠性和焊接质量，适用于多种密封管件的自动化焊接场景。[0045]在本实施方式中，在基于密封管件三维视觉定位的激光焊接方法中，当第一焊接轨迹的偏差指标大于或等于预设阈值时，表明轨迹与焊缝特征不完全匹配，需生成第二焊接轨迹作为新的焊接路径，以确保焊接精度和质量。本实施方式基于点云数据和焊缝特征点重新生成适配的第二焊接轨迹，并驱动激光焊枪206执行焊接操作。具体实现方式如下：偏差指标评估：使用(轨迹校验)计算的第一焊接轨迹偏差指标，包括：平均偏差Eavg,公式为：Eavg=(1/N)*sum(D)(i从1到M),其中D为轨迹点到最近焊缝特征点的欧几里得最大距离。比较偏差指标与预设阈值(如直管：thetaavg=0.1mm,thetamax=0.15mm;弯管：确，触发第二焊接轨迹生成流程。[0046]重新分析点云数据和焊缝特征点：基于生成的点云数据和焊缝特征点集合，重新[0047]识别第一焊接轨迹偏差较大的区域(如距离D超过thetamax的点位),标记为需要优化的关键区域。采用点云分割算法(如基于区域生长的分割方法)重新划分焊缝区域，确保特征点覆盖焊缝全貌。差主要源于基准点位误差，重新选择焊缝中心点P0(通过加权平均法优化定位),并重新计算两端点P1和P2。若偏差源于轨迹插值，调整插值算法参数(如增加三次样条插值的控制点或减小点间距至0.1-0.3mm)。[0049]采用插值算法生成第二焊接轨迹：对于直管焊缝，使用线性插值生成新点位序列。对于弯管或异形管焊缝，使用三次样条插值或贝塞尔曲线，基于关键区域的曲率约束生成平滑路径。第二焊接轨迹的点位数量根据管件类型确定(如圆管和D型管：65个点位；方管：55个点位),点间距优化至0.1-0.3mm。对轨迹进行平滑处理(如五点三次平滑算法),确保激光焊枪206运动平稳，偏差小于0.1mm。[0050]第二焊接轨迹校验：对第二焊接轨迹重复校验流程：计算每个轨迹点到最近焊缝特征点的距离D。计算偏差指标Eag和Eax。比较与预设阈值，若满足Eavg<thetaavg且Emaxthetamx,则确认第二焊接轨迹准确。若仍不满足阈值，迭代优化，或通过示教界面提示操作人员手动调整关键点位。[0051]执行焊接操作：将通过校验的第二焊接轨迹作为新的焊接路径，输出为三维坐标序列(如G代码格式),适配激光焊枪206的运动控制系统。驱动激光焊枪206沿第二焊接轨迹焊缝表面的偏移量±0.2mm。在焊接过程中，实时监测焊缝状态(如通过CCD相机监测熔池形状),动态调整焊枪参数，确保焊缝质量。[0052]本方法基于点云数据和偏差分析，自动生成适配的第二焊接轨迹，显著提高轨迹精度。重新分析焊缝特征点，定位误差小于0.05mm,确保轨迹与焊缝几何高度一致。支持圆管、D型管、方管等多种管件类型，点位数量和插值算法自适应调整。通过二次校验和实时监测，减少焊接缺陷(如偏焊或烧穿),提升焊缝一致性。[0053]在一个具体实施例中，针对直径为50mm、壁厚为2mm的圆型密封管件，焊缝长度为80mm。第一焊接轨迹(65个点位，点间距0.3mm)校验结果为Eavg=0.12设阈值(thetaavg=0.1mm,thetamax=0.15mm)。系统基于点云数据重新分析焊缝特征点，识别2kW功率沿第二轨迹焊接，焊接完成后，焊缝宽度为1.2mm,表[0054]本方法通过偏差触发下的第二轨迹生成和校验机制，在提高焊接效率的同时设置了自纠模式来纠正焊接位置，便于工作人员发现是否是由于密封管件等原因导致的焊缝偏差，显著提高了焊接路径的可靠性和焊接质量，适用于多种密封管件的自动化焊接场景。整个焊接路径的计算过程“由简到难”在保证工作效率的前提下保证了焊缝的精准度。[0055]此外，由图3至图11所示，本发明的另一实施例还提供了一种基于密封管件三维视觉定位的激光焊接系统，其中，依靠机柜1和两组焊接组件2组成了智能焊接系统，机柜1作为整个系统的基础支撑结构，用于承载并固定两组焊接组件2。两组焊接组件2负责对多个密封管件不同的焊缝位置进行焊接。第一驱动模组201固定安装在机柜1上。第一驱动模组201采用伺服电机驱动的直线运动机构，其驱动端能够沿第一方向(例如X轴方向)实现直线运动。第一驱动模组201的驱动端通过刚性连接法兰与第二驱动模组202的基座连接，确保运动传递的平稳性和精度。第二驱动模组202:第二驱动模组202的基座与第一驱动模组201的驱动端固定连接。第二驱动模组202同样采用伺服电机驱动的直线运动机构，其驱动端能够沿第二方向(例如Y轴方向，与第一方向垂直)实现直线运动。第二驱动模组202的驱动端通过连接件与第三驱动模组203的基座固定连接。第三驱动模组203:第三驱动模组203的基座与第二驱动模组202的驱动端连接。第三驱动模组203的驱动端能够沿第三方向(例如Z轴方向，与第一、第二方向垂直)实现直线运动，动模组203的驱动端通过连接架204与后续组件连接。连接架204:连接架204的作用是将三轴驱动模组的运动传递至驱动机构208,同时为机械臂205及其附件的安装提供稳定的支撑平台。驱动机构208:驱动机构208固定在连接架204上，其输入端与连接架204的运动同步，输出端与机械臂205的基座连接。驱动机构208包括多自由度旋转驱动单元(如伺服电机或步进电机组合),用于实现机械臂205的姿态调整。驱动机构208通过高精度减速器与机械臂205连接，以确保运动的平稳性和定位精度。机械臂205:机械臂205为多关节机械结构，其基座与驱动机构208的输出端连接，能够在驱动机构208的控制下实现多轴旋转和空间定位。机械臂205的移动端设计有通用安装接口，用于分别固定激光焊枪206和蓝光扫描仪207。机械臂205的运动范围和灵活性能够满足复杂曲面管件的焊接需求。激光焊枪206和蓝光扫描仪207:激光焊枪206和蓝光扫描仪207分别固定在机械臂205的移动端。激光焊枪206用于输出激光束，执行密封管件的焊接任务；蓝光扫描仪207用于对管件表面进行三维扫描，获取高精度的空间位置数据。[0056]在实际使用时，第一驱动模组201、第二驱动模组202和第三驱动模组203协同工作，通过伺服电机的精确控制，将连接架204移动至管件的初始扫描区域。蓝光扫描仪207在机械臂205的带动下，对管件表面进行高精度三维扫描。蓝光扫描仪207通过发射蓝光并接收反射光，生成管件表面的点云数据。这些点云数据经由控制系统处理后，形成管件的三维空间模型，用于后续焊接路径的规划。机械臂205在驱动机构208的控制下，能够灵活调整蓝光扫描仪207的扫描角度和距离，以适应不同形状和尺寸的管件。激光焊接执行：在路径规划完成后，第一驱动模组201、第二驱动模组202和第三驱动模组203协同驱动连接架204,将机械臂205移动至焊接起点。驱动机构208进一步调整机械臂205的姿态，使激光焊枪206的激光输出端对准焊缝位置。激光焊枪206按照预定路径发射激光束，对管件进行焊接。机械臂205在焊接过程中能够实时调整激光焊枪206的角度和位置，以适应管件的曲面特征。通过蓝光扫描仪207生成的高精度三维点云数据，蓝光扫描仪207能够准确识别密封管件的空间位置和几何特征。相比传统的二维视觉定位，三维视觉定位能够适应复杂曲面和非规则形状的管件，显著提高了定位精度。[0057]在本实施方式中，夹持组件由移动模组3二固定机构6以及放置平台7组成，用于固定两个主管9和多个副管8,此处两个主管9和多个副管8组成暖气管道，两个主管9横向排列在上下两侧，而多个副管8竖直等距排列在两个主管9之间。以确保焊接过程中管件的位置稳定性和精度。[0058]在实际使用时，在焊接开始前，通过外部机械手或者人为将两个主管9和多个副管8放置在放置平台7上。主管9和副管8的放置位置根据焊接工艺要求预先规划，确保焊缝区域暴露在激光焊枪206的工作范围内。全自动化的夹持过程和控制系统的智能检测功能，降低了操作人员的技术要求，简化了操作流程，提高了生产线的易用性和可靠性。[0059]在本实施方式中，移动模组3具体包括：第四驱动模组301作为移动模组3的基础运动单元与机柜1的上表面牢固连接。第四驱动模组301采用伺服电机驱动的直线导轨系统或滚珠丝杠机构，其移动端能够沿第一方向(例如X轴方向)实现高精度直线运动。第四驱动模组301的移动端通过刚性连接法兰与第一电机302的基座固定连接，确保运动传递的稳定性和精度。第一电机302:第一电机302与第四驱动模组301的移动端通过螺栓或定位销连接。第一电机302的输出端通过联轴器与外筒303的输入端连接，用于驱动外筒303绕其轴线旋转。第一电机302配备高分辨率编码器，能够实现精确的旋转角度控制。外筒303:外筒303与第一电机302的输出端连接，确保旋转运动的平稳性。外筒303的另一端与电动推杆304的基座固定连接。外筒303的作用是将第一电机302的旋转运动传递至后续部件，同时为伸缩杆308提供导向和支撑。电动推杆304:电动推杆304的基座与外筒303通过螺栓连接。电动推杆304的输出端与伸缩杆308的基端连接，能够驱动伸缩杆308沿外筒303的轴线方向进行伸缩运动。伸缩杆308:伸缩杆308的基端与电动推杆304的输出端连接，杆体部分滑动嵌套在外筒303内部，通过导向槽与外筒303保持低摩擦接触。伸缩杆308的自由端与连接件305连接，用于传递伸缩运动。连接件305:连接件305的一端与伸缩杆308连接，另一端通过螺栓与外框306固定连接。外框306:外框306固定连接在连接件305上。外框306与夹持组件中的两个第一固定机构4和多个第二固定机构6连接。第二电机307:第二电机307为伺服电机或步进电机，固定安装在伸缩杆308的自由端附近，其基座通过螺栓与伸缩杆308连接。第二电机307的输出端通过减速器或直接传动机构与连接件305的铰接点连接，能够驱动连接件305绕铰接点旋转，从而调整外框306的姿态。[0060]在实际使用时，在夹持组件启动前，控制系统根据主管9和副管8的放置位置，计算固定机构的目标位置。第四驱动模组301启动，通过伺服电机的精确控制，驱动第一电机302沿第一方向(X轴)移动至初始位置，为后续运动提供基础。第一电机302启动，驱动外筒303绕其轴线旋转，进而调整伸缩杆308和连接件305的方位角。外筒303的旋转运动能够改变外框306的朝向，使固定机构对准管件的夹持区域。电动推杆304根据控制指令驱动伸缩杆308沿外筒303的轴线方向伸出或缩回，从而调整连接件305和外框306的纵向位置(例如Z轴方向)。第二电机307启动，通过其输出端驱动连接件305绕与伸缩杆308的铰接点旋转，进而调整外框306的倾斜角度(例如绕Y轴的俯仰角)。此旋转运动使固定机构能够适应管件的复杂几何形状，确保夹持点与管件表面的最佳贴合。[0061]在本实施方式中，第一固定机构4包括：背板408固定在移动模组3的外框306上，通过高强度螺栓与外框306连接。背板408上开设有两个滑槽407,滑槽407为直线型槽道。支臂401:两个支臂401分别通过螺栓与两个第一限位件402固定连接。支臂401的作用是将第一限位件402的夹紧力传递至主管9,同时通过定位柱406与背板408的滑槽407连接，确保夹紧运动的导向性。第一限位件402:两个第一限位件402为夹紧部件，采用V型或弧形夹紧面设计，以适配主管9的外径。第一限位件402通过滑动连接机构与背板408滑动连接，能够沿滑槽407的方向相对背板408移动。第二限位件403:两个第二限位件403固定在外框306的两侧，通过螺栓与外框306连接，位置相对背板408固定不动。第二限位件403的夹紧面与第一限位件402相对，同样采用V型或弧形设计，与第一限位件402配合形成夹紧主管9的空间。第二限位件403的固定设计确保了夹紧过程中稳定的参考位置。定位柱406:两个定位柱406分别通过螺纹与两个支臂401固定连接。定位柱406嵌入背板408的滑槽407内，与滑槽407形成低摩擦的滑动连接。定位柱406的作用是引导支臂401和第一限位件402沿滑槽407的精确运动，同时通过其与齿条404的连接传递夹紧驱动力。齿条404:两个齿条404分别通过螺栓与两个定位柱406固定连接。齿条404沿滑槽407的方向布置，其内侧齿形与齿轮405啮合连接。齿轮405:齿轮405的齿形与两个齿条404的内侧齿形啮合，能够通过旋转驱动两个齿条404沿相反方向同步移动。[0062]在实际使用时，在夹持主管9之前，两个第一限位件402处于远离第二限位件403的初始位置，两个支臂401通过定位柱406在滑槽407内位于滑槽的两端，齿条404与齿轮405啮合但未受驱动。主管9被放置在放置平台7上，其轴线对齐第二限位件403的夹紧面。齿轮405的旋转带动两个齿条404沿滑槽407的方向向内同步移动。由于齿条404与定位柱406固定连接，定位柱406在滑槽407内滑动，引导支臂401和第一限位件402向第二限位件403靠近。随着第一限位件402向第二限位件403靠近，第一限位件402的夹紧面逐渐接触主管9的外表面。两个第一限位件402和两个第二限位件403的夹紧面共同作用，将主管9牢固夹紧在预定位置。夹紧过程中，V型或弧形夹紧面确保主管9的轴线与焊接路径精准对齐。齿轮405驱动的同步夹紧动作缩短了夹紧时间，提高了夹持组件的整体效率。[0063]在本实施方式中，第二固定机构6用于固定副管8。以下详细描述各部件的结构及连接关系：定位板601的内侧表面设计为与副管8外形契合的弧形或V型结构，以确保副管8的初步定位。定位板601固定在移动模组3的外框306上，作为第二固定机构6的基础支撑结构。定位板601上设有轴承孔，用于与轴体602形成转动连接。轴体602:轴体602安装在定位板601的轴承孔内，轴体602通过滚珠轴承与定位板601形成转动连接，确保旋转运动的顺畅性和低摩擦。轴体602的一端通过螺纹或键槽与抱紧件603固定连接，另一端通过键槽或螺栓与拨块604连接，用于传递旋转驱动力。其中在轴体602上安装有扭簧，扭簧的一端连接在轴体602上另一端连接在定位板601上，依靠扭簧的弹力可带动抱紧件603朝着远离定位板601圆心位置转动，扭簧的作用可避免抱紧件603靠近定位板601的圆心进而影响夹持。抱紧件603:抱紧件603为弧形夹紧构件，其内侧夹紧面与副管8的外径匹配，采用高摩擦材料或防滑涂层以增强夹紧力。抱紧件603通过螺栓或焊接固定在轴体602上，能够随轴体602的旋转向副管8靠近并抵紧，实现夹紧功能。拨块604:拨块604固定在轴体602的端部，通过键槽或螺栓与轴体602连接。拨块604的侧面设有凸起或斜面结构，用于与接触杆605的端部接触。拨块604的作用是将接触杆605的运动转化为轴体602的旋转运动，进而驱动抱紧件603夹紧副管8。接触杆605:接触杆605一端通过滑动连接与拨块604的凸起或斜面接触，另一端与梯形块609贴合。接触杆605能够在限位套606内滑动。限位套606:限位套606固定在定位板601上，并与定位板601连接。限位套606的内孔与接触杆605滑动配合，限位套606的作用是为接触杆605提供精确的直线导向，确保其运动轨迹稳定。限位条608:限位条608固定在外框306上，通过螺栓与外框306连接。限位条608上设有滑动槽，用于与梯形块609形成滑动连接。梯形块609:梯形块609与限位条608滑动连接。梯形块609与接触杆605贴合，梯形块609的顶部通过滑动孔与限位杆607滑动连接。梯形块609在移动的过程中由于梯形块609的侧面为斜面可带动接触杆605移动。限位杆607:限位杆607固定在限位条608上，限位杆607一端通过螺纹或焊接与限位条608连接，另一端穿过梯形块609的滑动孔。限位杆607的作用是为梯形块609的滑动运动提供导向，防止其偏离预定轨迹。弹簧611:弹簧611套设在限位杆607上，弹簧611一端抵靠梯形块609的顶部，另一端抵靠限位条608的内侧。弹簧611在夹紧过程中提供复位力，确保梯形块609在释放夹紧力时能够平稳复位。[0064]在实际使用时，在夹持副管8之前，副管8放置在定位板601的内侧弧形或V型表面上，抱紧件603处于远离副管8的初始位置。接触杆605在限位套606内位于远离拨块604的位置，梯形块609在限位条608的滑动槽内处于初始端，弹簧611处于自然或微压缩状态。当夹持动作启动时，外框306通过移动模组3的驱动沿预定方向移动，带动限位条608和梯形块609相对定位板601靠近。梯形块609在限位条608的滑动槽内滑动，同时通过限位杆607的导向保持运动稳定。梯形块609的移动推动接触杆605在限位套606内向前滑动。抱紧动作：接触杆605的前端接触拨块604的凸起或斜面，施加推力使拨块604绕轴体602的轴线旋转。拨块604的旋转带动轴体602和抱紧件603同步旋转，抱紧件603的弧形夹紧面逐渐靠近副管8并抵紧其外表面。抱紧件603与定位板601的内侧表面共同作用，将副管8牢固夹紧在预定位置。限位杆607和限位套606的导向作用防止梯形块609和接触杆605在夹紧过程中发生偏[0065]在本实施方式中，联动机构5用于协调第一固定机构4和第二固定机构6的夹紧动作。以下详细描述各部件的结构及连接关系：双轴电机501为高精度伺服电机，固定安装在移动模组3的连接件305上。双轴电机501具有双向输出轴，可以实现同向或者异向驱动。主轴502:主轴502与双轴电机501的一侧输出轴固定连接。主轴502的另一端通过轴承与支架506转动连接，主轴502的中部固定连接凸轮503和第一带轮504。凸轮503:凸轮503固定在主轴502上，通过键槽或螺栓与主轴502连接。凸轮503的轮廓设计为非圆形，包含凸起部分和低位部分，其表面与压板509的顶面贴合。凸轮503的凸起部分用于推动压板509向下运动，触发第二固定机构6的夹紧动作，此处值得说明的是，当凸轮503的凸起部分与压板509接触时，此时为夹持密封管件的状态。压板509:压板509顶面与凸轮503的轮廓表面滑动贴合，底面通过螺栓或焊接与第二固定机构6的延伸件610固定连接。确保平稳运动。压板509的作用是将凸轮503的旋转运动转化为延伸件610的直线运动。第一带轮504:第一带轮504固定在主轴502上，通过键槽或螺栓与主轴502连接。第一带轮504的外周设有齿形或凹槽结构，与皮带507啮合连接，用于将主轴502的旋转运动传递至第二带轮505。第一带轮504安装在支架506上。第二带轮505:第二带轮505固定在连接轴508上，通过键槽或螺栓与连接轴508连接。第二带轮505的外周与皮带507啮合，第二带轮505通过轴承安装在支架506上。连接轴508:连接轴508一端固定连接第二带轮505,另一端通过联轴器或齿轮与第一固定机构4的齿轮405连接。连接轴508通过轴承与支架506转动连接，用于将第二带轮505的旋转运动传递至第一固定机构4.支架506:支架506用于支撑主轴502、第一带轮504、第二带轮505和连接轴508的旋转运动。[0066]在实际使用时，在夹持动作开始前，双轴电机501处于待机状态，主轴502和连接轴508静止。凸轮503的低位部分与压板509贴合，压板509处于上位，未触发第二固定机构6的夹紧动作。第一带轮504和第二带轮505通过皮带507连