[發(fā)明專利]基于環(huán)形面陣CCD鍋爐內(nèi)環(huán)縫的焊槍姿態(tài)調(diào)節(jié)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810033418.0
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108284290B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 洪波;唐碧波;高佳篷;蘆川
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號: G06F7/02
• 分類號: G06F7/02;B23K37/02;B23K101/12
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1.一種基于環(huán)形面陣CCD鍋爐內(nèi)環(huán)縫的焊槍姿態(tài)調(diào)節(jié)方法，用于鍋爐內(nèi)部圓管焊縫的焊槍姿態(tài)調(diào)節(jié)，其特征在于：該方法采用的系統(tǒng)主要包括與焊槍軸線同心的圓環(huán)形掃描激光光路裝置、機器人手臂及計算機控制單元、矩陣算法；其中光路裝置主要包括結(jié)構(gòu)光發(fā)生器和圓環(huán)形面陣CCD采集模塊；該方法依據(jù)矩陣算法與計算機控制單元及機器人手臂結(jié)合自適應(yīng)調(diào)節(jié)焊槍位置與焊槍姿態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于環(huán)形面陣CCD鍋爐內(nèi)環(huán)縫的焊槍姿態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于：與焊槍軸線同心的圓環(huán)形掃描激光光路裝置主要包括結(jié)構(gòu)光發(fā)生器和圓環(huán)形面陣CCD采集模塊；其中所述的結(jié)構(gòu)光發(fā)生器包括固定支架，驅(qū)動器，混合伺服電機，帶齒輪的滾動軸承，激光支架和激光發(fā)生器；驅(qū)動器驅(qū)動混合伺服電機轉(zhuǎn)動，并通過齒輪傳動調(diào)動軸承轉(zhuǎn)動，進而控制軸承上的四個激光器旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生以焊槍為軸心的圓形掃描激光；其中所述的圓環(huán)形面陣CCD采集模塊包括聚焦透鏡、圓環(huán)形面陣CCD和CCD驅(qū)動器；圓環(huán)形面陣CCD的像素點排列方式與普通的面陣CCD的矩陣式排列不同，其排列方式如同線陣CCD感光條呈固定夾角的圓環(huán)陣列式排列。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于環(huán)形面陣CCD鍋爐內(nèi)環(huán)縫的焊槍姿態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于：矩陣算法首先對圓環(huán)形面陣CCD進行順時針序號標(biāo)記；通過CCD采樣并用質(zhì)心法求出深度值矩陣S與校核數(shù)據(jù)矩陣P比較，若S與P相等則不需要調(diào)節(jié)，若S與P不相等則對S進行差分分析得出焊縫特征點的位置K；然后運用K與校核時特征點K₁進行比較得出焊槍空間位置偏差角ε，若ε不為0，則通過PID調(diào)節(jié)直至ε等于0；當(dāng)ε=0時通過圖像與幾何關(guān)系得出焊槍平面位置姿態(tài)角φ，最后通過控制單元與機器人手臂結(jié)合調(diào)節(jié)焊槍直至姿態(tài)角φ等于0。