本發明涉及變矩器焊接輔助設備，具體為一種適配變矩器總成焊接的定位系統。
背景技術：
1、在變矩器總成的焊接過程中，焊槍的定位精度直接決定焊縫質量，是保障變矩器結構強度與使用可靠性的關鍵。
2、現有焊槍定位裝置難以同時實現焊槍在變矩器四周的周向均布定位與焊槍和焊縫之間的角度精準調整，導致焊槍易出現位置偏移或與焊縫夾角不當的問題，進而引發焊縫強度不足、焊瘤等焊接缺陷，嚴重影響變矩器總成的焊接質量與后續使用性能。
技術實現思路
1、為了解決現有技術的問題，本發明提供了一種適配變矩器總成焊接的定位系統，包括：
2、定位輔助組件，用于變矩器總成焊接過程中對焊槍定位和輔助；
3、所述定位輔助組件包括：手柄螺絲、尼龍墊片、定位滑塊、定位盤和罩輪；
4、所述手柄螺絲用于將定位滑塊可拆卸固定于定位盤或罩輪，實現定位滑塊的安裝與拆卸調節；
5、所述尼龍墊片套設于手柄螺絲與定位滑塊之間；
6、所述定位盤與所述罩輪組合形成模擬變矩器外輪廓的結構，可放置于總成焊機焊接工位；
7、所述定位盤開設四個焊槍定位孔，用于使四把焊槍以90°夾角四點均布于變矩器四周；
8、所述定位滑塊可滑動至各焊槍位置，用于將焊槍與焊縫夾角調整至30°；
9、機械基準塊，預先固定于焊接工位目標區域，其表面設有唯一標識的定位標記；工業相機，安裝于焊接機器人末端，用于采集機械基準塊的定位標記圖像及定位盤的焊槍定位孔圖像；
10、控制模塊；基于預先測量的機械基準塊三維坐標建立基準坐標系，通過工業相機采集的定位標記圖像，結合相機內參計算工業相機坐標系與基準坐標系的相對位姿變換矩陣；獲取工業相機采集的定位盤焊槍定位孔圖像，識別定位孔中心特征點；基于所述相對位姿變換矩陣及工業相機與焊接機器人末端的預設安裝位姿關系，計算定位孔中心特征點在基準坐標系下的坐標，確定焊槍初始定位參數；結合定位滑塊的30°夾角調整需求，基于基準坐標系下的定位孔坐標與變矩器焊縫預設位置，生成焊接機器人的運動軌跡。
11、進一步地，所述機械基準塊為高精度金屬塊且設置有多個，其表面定位標記為十字形凹槽或圓形凸點，且各機械基準塊的標記間距、高度差預先通過千分尺標定并存儲至控制模塊中。
12、進一步地，在計算所述工業相機坐標系與基準坐標系的相對位姿變換矩陣時，所述控制模塊從工業相機拍攝的機械基準塊圖像中，提取定位標記所對應的像素坐標；以預先存儲的機械基準塊定位標記三維坐標作為已知基準數據，結合提取到的定位標記像素坐標，通過運算得到工業相機坐標系相對于基準坐標系的旋轉矩陣與平移矩陣；將求解出的旋轉矩陣與平移矩陣進行整合，形成工業相機坐標系和基準坐標系之間的相對位姿變換矩陣。
13、進一步地，所述識別定位盤焊槍定位孔中心特征點的過程中，所述控制模塊對工業相機采集的定位孔圖像進行灰度化、邊緣檢測處理，獲取定位孔的圓形邊緣輪廓；采用霍夫圓檢測算法擬合邊緣輪廓，計算定位孔的中心像素坐標與半徑，作為中心特征點的像素位置，為后續焊槍定位相關的坐標計算提供基礎數據。
14、進一步地，所述控制模塊還用于，預先測量并存儲工業相機與焊接機器人末端的安裝偏移量，形成相機-機器人末端位姿矩陣；將工業相機坐標系下的定位孔中心像素坐標轉換為相機坐標系下的三維坐標后，結合所述相機-機器人末端位姿矩陣與相對位姿變換矩陣，得到定位孔中心在基準坐標系下的三維坐標。
15、進一步地，在生成焊接機器人的運動軌跡方面，所述控制模塊基于基準坐標系下的定位孔中心坐標，確定四把焊槍的90°均布初始位置；根據定位滑塊的30°夾角要求，計算焊槍需要調整的姿態角度；按照初始位置-姿態調整-焊縫焊接-復位的順序，對每個焊槍的運動路徑進行規劃，生成包含坐標點與姿態參數的軌跡數據；將軌跡數據轉換為焊接機器人的控制指令格式，輸出至機器人控制器。
16、進一步地，所述定位盤采用大面積鏤空減重設計，且鏤空區域的形狀與分布兼顧人手抓握的便捷度與舒適性。
17、進一步地，所述定位滑塊為可更換結構；所述控制模塊可存儲不同角度規格定位滑塊的角度參數，當更換滑塊時，用戶輸入滑塊型號，控制模塊自動調用對應角度參數調整焊槍姿態計算邏輯。
18、進一步地，所述定位盤的側面型面與變矩器的泵輪型面一致，所述定位盤通過該型面與不同型號的罩輪殼適配；所述控制模塊存儲不同型號罩輪對應的定位盤適配參數，更換罩輪時，控制模塊調用對應參數修正定位孔中心坐標的計算結果。
19、進一步地，在焊接過程中，所述控制模塊實時接收工業相機采集的焊槍位置圖像，對比實際焊槍位置與預設軌跡的偏差；若偏差超過0.1mm，輸出偏差補償指令至焊接機器人，調整機器人運動軌跡，修正焊槍位置。
20、本發明的有益效果：
21、通過定位盤的四個焊槍定位孔使四把焊槍以90°夾角四點均布，配合定位滑塊將焊槍與焊縫夾角調整至30°，大幅提升焊槍定位精度；定位滑塊的可更換結構及控制模塊對不同角度參數的存儲調用實現模塊化，定位盤側面與泵輪一致的型面及控制模塊對不同罩輪適配參數的存儲實現通用化，提升工裝使用靈活性與適配性，滿足不同型號變矩器的焊接需求；同時，通過工業相機采集圖像結合控制模塊實時監測焊槍位置，當偏差超過0.1mm時輸出補償指令調整軌跡，進一步確保焊接過程中的定位精度與焊縫質量穩定。
1.一種適配變矩器總成焊接的定位系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的定位系統，其特征在于，所述機械基準塊為高精度金屬塊且設置有多個，其表面定位標記為十字形凹槽或圓形凸點，且各機械基準塊的標記間距、高度差預先通過千分尺標定并存儲至控制模塊中。
3.根據權利要求1所述的定位系統，其特征在于，在計算所述工業相機坐標系與基準坐標系的相對位姿變換矩陣時，所述控制模塊從工業相機拍攝的機械基準塊圖像中，提取定位標記所對應的像素坐標；以預先存儲的機械基準塊定位標記三維坐標作為已知基準數據，結合提取到的定位標記像素坐標，通過運算得到工業相機坐標系相對于基準坐標系的旋轉矩陣與平移矩陣；將求解出的旋轉矩陣與平移矩陣進行整合，形成工業相機坐標系和基準坐標系之間的相對位姿變換矩陣。
4.根據權利要求1所述的定位系統，其特征在于，所述識別定位盤焊槍定位孔中心特征點的過程中，所述控制模塊對工業相機采集的定位孔圖像進行灰度化、邊緣檢測處理，獲取定位孔的圓形邊緣輪廓；采用霍夫圓檢測算法擬合邊緣輪廓，計算定位孔的中心像素坐標與半徑，作為中心特征點的像素位置，為后續焊槍定位相關的坐標計算提供基礎數據。
5.根據權利要求1所述的定位系統，其特征在于，所述控制模塊還用于，預先測量并存儲工業相機與焊接機器人末端的安裝偏移量，形成相機-機器人末端位姿矩陣；將工業相機坐標系下的定位孔中心像素坐標轉換為相機坐標系下的三維坐標后，結合所述相機-機器人末端位姿矩陣與相對位姿變換矩陣，得到定位孔中心在基準坐標系下的三維坐標。
6.根據權利要求1所述的定位系統，其特征在于，在生成焊接機器人的運動軌跡方面，所述控制模塊基于基準坐標系下的定位孔中心坐標，確定四把焊槍的90°均布初始位置；根據定位滑塊的30°夾角要求，計算焊槍需要調整的姿態角度；按照初始位置-姿態調整-焊縫焊接-復位的順序，對每個焊槍的運動路徑進行規劃，生成包含坐標點與姿態參數的軌跡數據；將軌跡數據轉換為焊接機器人的控制指令格式，輸出至機器人控制器。
7.根據權利要求1所述的定位系統，其特征在于，所述定位盤采用大面積鏤空減重設計，且鏤空區域的形狀與分布兼顧人手抓握的便捷度與舒適性。
8.根據權利要求1所述的定位系統，其特征在于，所述定位滑塊為可更換結構；所述控制模塊可存儲不同角度規格定位滑塊的角度參數，當更換滑塊時，用戶輸入滑塊型號，控制模塊自動調用對應角度參數調整焊槍姿態計算邏輯。
9.根據權利要求1所述的定位系統，其特征在于，所述定位盤的側面型面與變矩器的泵輪型面一致，所述定位盤通過該型面與不同型號的罩輪殼適配；所述控制模塊存儲不同型號罩輪對應的定位盤適配參數，更換罩輪時，控制模塊調用對應參數修正定位孔中心坐標的計算結果。
10.根據權利要求1所述的定位系統，其特征在于，在焊接過程中，所述控制模塊實時接收工業相機采集的焊槍位置圖像，對比實際焊槍位置與預設軌跡的偏差；若偏差超過0.1mm，輸出偏差補償指令至焊接機器人，調整機器人運動軌跡，修正焊槍位置。