[發明專利]一種基于激光結構光的焊縫跟蹤視覺傳感器

在審

• 申請號: 202110380358.1
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN112935646A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 周建平;薛瑞雷;夏磊;許燕;李曉娟;海幾哲;劉宏勝
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B23K9/127
• 代理公司: 廣東有知貓知識產權代理有限公司 44681
• 代理人: 陳思思

本發明涉及視覺傳感測量技術領域，具體為一種基于激光結構光的焊縫跟蹤視覺傳感器，包括安裝殼、旋轉塊、安裝孔、減光卡槽、濾光卡槽、減光片和濾光片，所述減光卡槽與減光片之間相互適配，所述濾光卡槽與濾光片之間相互適配，所述減光片的頂端固定安裝有激光發生器，所述激光發生器的表面設置有固定平臺，所述固定平臺的一側開設有安裝槽，所述安裝槽的內部設置有安裝桿。本發明通過設置的激光發生器、圖像采集裝置和處理單元，通過減光片和濾光片能夠在焊接過程中將進入到圖像采集裝置中的光線進行減光和濾光，非焊接時，傳感器進行標定和焊縫初始點導引，本裝置具有良好的通用性，且自動化程度較高，有較強的實用性。

技術領域

本發明涉及視覺傳感測量技術領域，具體為一種基于激光結構光的焊縫跟蹤視覺傳感器。

背景技術

隨著工業技術的迅速發展和工作環境的改善，在焊接等惡劣環境下避免人工現場工作的現象普遍存在。出于這個原因，各種自動化設備正在惡劣的環境中出現，以使機器人能夠代替人類工作。特別是焊接存在熔化的危險，并且工作環境相對惡劣，迫切需要自動化的焊接技術實現無人化的焊接操作。

全位置管道自動焊機在焊接過程中，經常需要對各類焊縫進行跟蹤，然后指導焊槍沿著焊縫進行焊接作業，目前，國內外研究比較成熟的基于激光的焊縫跟蹤傳感器價格昂貴，同時該傳感器一般只能適用于幾種特定類型的焊縫，而對于一些特殊焊縫諸如薄板對接焊縫無法使用該傳感器。同時現有的基于激光的焊縫跟蹤傳感器主要功能是實現焊縫跟蹤，而對于焊縫初始位置導引和焊縫接頭類型的識別這部分功能則比較匱乏，所以目前基于激光結構光的焊縫跟蹤視覺傳感器存在功能單一、通用性低和靈活性差的問題。

因此，本領域需要一種功能多樣，通用性高和靈活性好的基于激光結構光的焊縫跟蹤視覺傳感器來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于激光結構光的焊縫跟蹤視覺傳感器，以解決上述背景技術中提出的現有的基于激光的焊縫跟蹤傳感器主要功能是實現焊縫跟蹤，而對于焊縫初始位置導引和焊縫接頭類型的識別這部分功能則比較匱乏，所以目前基于激光結構光的焊縫跟蹤視覺傳感器存在功能單一、通用性低和靈活性差的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于激光結構光的焊縫跟蹤視覺傳感器，包括安裝殼，所述安裝殼的頂端從左向右開設有旋轉塊和安裝孔，所述安裝殼的內底壁從左向右依次開設有減光卡槽和濾光卡槽，所述減光卡槽的表面設置有減光片，所述濾光卡槽的內部設置有濾光片，所述減光卡槽與減光片之間相互適配，所述濾光卡槽與濾光片之間相互適配，所述減光片的頂端固定安裝有激光發生器，所述激光發生器的表面設置有固定平臺，所述固定平臺的一側開設有安裝槽，所述安裝槽的內部設置有安裝桿，所述安裝槽與安裝桿之間相互適配，所述濾光片的頂端固定連接有處理單元，所述處理單元的頂端固定連接有圖像采集裝置。

優選的，所述安裝殼的一側固定連接有連接板，所述連接板的一側固定連接有固定架。

優選的，所述固定架的頂端開設有螺紋孔，所述螺紋孔的內部活動連接有固定螺栓。

優選的，所述激光發生器用于向待焊接的工件發射激光產生激光結構光平面，以在所述工件的表面形成激光條紋。

優選的，所述激光發生器為半導體一字激光器，所述激光發生器與固定平臺之間固定連接。

優選的，所述圖像采集裝置為工業攝像機，并且在組裝好的狀態下，工業攝像機的光軸中心線與激光結構光平面的夾角為十五度至三十度。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：