[發明專利]一種基于激光傳感器的焊縫追蹤系統及方法

在審

• 申請號: 201811282079.6
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109014502A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 張良成
• 申請（專利權）人: 蕪湖常瑞汽車部件有限公司
• 主分類號: B23K9/127
• 分類號: B23K9/127
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于激光傳感器的焊縫追蹤系統及方法，追蹤系統包括：CCD攝像機的輸入端與攝像機光纖的輸出端相連接，激光器的輸出端與激光光纖的輸入端相連接，所述激光光纖的輸出端和攝像機光纖的輸入端對稱于焊縫設置，所述CCD攝像機的輸出端與放大濾波器相連接，所述放大濾波器的輸出端與視頻A/D轉換器相連接，所述視頻A/D轉換器的輸出端與處理器的輸入端相連接，所述處理器的兩個輸出端分別與焊槍位置調整機構和驅動電源相連接，所述驅動電源的輸出端與激光光纖的輸入端相連接，追蹤方法包括：圖像采集處理和計算，當焊縫偏差超出設定值時，處理器發出調整焊槍位置的控制信號，本發明具有準確性好、精度高、抗干擾能力強的優點。

技術領域

本發明屬于自動化焊接技術領域，具體涉及一種基于激光傳感器的焊縫追蹤系統及方法。

背景技術

現全球的工業機器人中，有百分之五十的工業機器人應用于不同焊接領域，焊接機器人有電焊與電弧焊兩種基本的方式。焊接機器人主要從事的工作即是在焊接領域代替工人手動進行焊接的工業機器人。這一類的機器人中的一部分是專屬機器人，即是為了適用在某種特定環境下工作的特殊機器人，大部分的焊接機器人是由傳統工業機器人上安裝焊接器組成。在焊接加工這一方面要求工人能對焊接任務有足夠的熟練度，具有大量的實踐經驗，在另一方面，焊接工作又是一種勞動環境惡劣，煙塵多，輻射以及危險性高的工作，焊接機器人的發明讓人們想到將它去代替工人手動焊接并減輕操作工人的勞動量，并且保證焊接任務質量，提高焊接效率。

在機器人進行焊接時，往往需要進行焊縫的追蹤和糾偏，避免發生偏焊，現有的技術大多直接采用CCD攝像機進行追蹤，但是焊接時發生的強光、電場和磁場會對CCD攝像機的圖像采集發生干擾，影響成像的準確性。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種基于激光傳感器的焊縫追蹤系統及方法。

一種異型焊縫的自動跟蹤系統，包括焊槍位置調整機構、CCD攝像機、激光器，其特征在于：所述CCD攝像機的輸入端與攝像機光纖的輸出端相連接，激光器的輸出端與激光光纖的輸入端相連接，所述激光光纖的輸出端和攝像機光纖的輸入端對稱于焊縫設置，所述CCD攝像機的輸出端與放大濾波器相連接，所述放大濾波器的輸出端與視頻A/D轉換器相連接，所述視頻A/D轉換器的輸出端與處理器的輸入端相連接，所述處理器的兩個輸出端分別與焊槍位置調整機構和驅動電源相連接，所述驅動電源的輸出端與激光光纖的輸入端相連接。

優選地，所述焊槍位置調整機構和焊槍相連接。

優選地，所述攝像機光纖和激光光纖均固定在可移動的支架上，可移動的支架保持和焊槍相同的移動軌跡。

優選地，所述激光器為半導體激光器。

優選地，所述CCD攝像機的前部安裝有濾光片。

一種基于激光傳感器的焊縫追蹤方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、處理器定時的向驅動電源發出驅動信號，激光器在驅動電源的驅動下發射激光，激光從激光光纖的端部射出，形成條狀激光，并照射在焊縫上；

S2、攝像機光纖接收條狀激光，并將圖像傳輸至CCD攝像機，CCD攝像機輸出模擬視頻信號，模擬視頻信號經放大濾波、視頻信號轉換后傳輸至處理器；

S3、處理器將焊縫圖像信號經過圖像處理算法計算焊縫偏差；

S4、當焊縫偏差超出設定值時，處理器輸出控制信號至焊槍位置調整機構，焊槍位置調整機構執行動作，實現對焊槍位置的調整。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

本發明通過激光器發射激光的方式避免CCD攝像機接收的圖像受到焊接強光的影響，從而保證準確性和焊接質量。

附圖說明