專利名稱：線激光視覺跟蹤平面對接焊縫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線激光視覺跟蹤平面對接焊縫方法，用 于自動(dòng)跟蹤平面對接焊縫。
背景技術(shù)：
焊接作為材料加工的一種重要手段在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。由于諸多因素的推動(dòng)，如焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性、應(yīng)用的靈活性、操作的安全性及經(jīng)濟(jì)性等，焊接過程自動(dòng)化、機(jī)器人化已成為趨勢。調(diào)查表明焊接機(jī)器人在制造業(yè)技術(shù)改造、提高焊接質(zhì)量、減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度、改善焊接勞動(dòng)條件等方面顯示了比較高的優(yōu)越性。隨著機(jī)械、電力與材料等行業(yè)的發(fā)展，焊接技術(shù)已經(jīng)成為一種非常重要的金屬熱加工技術(shù)?，F(xiàn)代化生產(chǎn)對焊接技術(shù)提出了進(jìn)一步的要求，提高效率、優(yōu)化質(zhì)量、改善勞動(dòng)條件等成為必然，焊接自動(dòng)化就是這種要求的具體體現(xiàn)。工業(yè)發(fā)達(dá)國家如美國、日本、德國的焊接自動(dòng)化、機(jī)械化程度達(dá)60% 70%，而我國僅僅為20% 30%。因此，發(fā)展和應(yīng)用新型焊接自動(dòng)化技術(shù)對我國國民經(jīng)濟(jì)起到巨大的作用，而焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)正是焊接自動(dòng)化研究的一個(gè)重要方面。目前，焊縫自動(dòng)跟蹤常用的方法是給定軌跡的目標(biāo)控制方式或監(jiān)視焊接點(diǎn)的圖像處理方法，前者費(fèi)時(shí)費(fèi)力，降低生產(chǎn)效率；后者增大了圖像處理的難度，影響跟蹤精度。主動(dòng)視覺法是一種利用輔助光源，并基于三角測量原理的測量方法。其光路系統(tǒng)主要由CCD、 帶通濾光片、激光源和圓柱透鏡組成，CXD和光源成已知角度剛性安裝在機(jī)架上。在進(jìn)行焊縫跟蹤時(shí)，激光光源發(fā)出的光經(jīng)過圓柱透鏡形成一個(gè)平面光照射在工件表面上，這時(shí)在焊縫上形成一條寬度很窄的光帶。光帶經(jīng)過反射或漫反射，通過帶通濾光片，把不需要的波長光過濾掉，最后進(jìn)入CCD攝像機(jī)成像。由于輔助光源是可控的，所獲取的圖像受環(huán)境的干擾可去掉，真實(shí)性好，不僅能檢測出焊縫的中心位置，并且適合于不同的焊縫和各種焊接方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種線激光視覺跟蹤平面對接焊縫方法，實(shí)現(xiàn)在實(shí)際焊接現(xiàn)場利用激光掃描平面對接焊縫，視覺采集掃描圖像，利用標(biāo)定完成的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系，完成對平面對接焊縫的跟蹤，實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述線激光視覺跟蹤平面對接焊縫方法如下第一步，提取棋盤靶標(biāo)角點(diǎn)，匹配角點(diǎn)及其世界坐標(biāo)，標(biāo)定焊接平面和圖像平面的投影矩陣Hl ；第二步，控制機(jī)器臂利用圖像采集設(shè)備獲取4個(gè)以上點(diǎn)激光器的像點(diǎn)，得到像點(diǎn)的圖像坐標(biāo)并記錄相應(yīng)位置的機(jī)器臂坐標(biāo)，進(jìn)一步得到機(jī)器臂坐標(biāo)系到焊接平面的投影矩陣H2;第三步，設(shè)定延時(shí)跟蹤的延時(shí)時(shí)間Ts，平動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)速度V，采集線激光光條進(jìn)行細(xì)化處理，對細(xì)化后的光條投影，得到焊縫中心，利用矩陣Hl，H2轉(zhuǎn)換焊縫中心為機(jī)器臂坐標(biāo)系，利用Ts*v對坐標(biāo)值進(jìn)行修正，將該坐標(biāo)值放入軌跡緩存區(qū)；達(dá)到設(shè)定延時(shí)時(shí)間后， 從軌跡緩存區(qū)取坐標(biāo)送入機(jī)器臂焊槍控制器，控制焊槍跟蹤焊縫，并實(shí)時(shí)刷新軌跡緩存區(qū)。所述第一步的具體方法為2. 1、利用改進(jìn)的Harris算法提取棋盤靶標(biāo)角點(diǎn)得到所有角點(diǎn)坐標(biāo)m，對角點(diǎn)做霍夫變換，得到霍夫變換矩陣P (i，Θ)；2. 2、任意θ方向P max ( θ ) = max (P (i，θ )), i e [1，N = RXC]，Pmin( θ ) = min(p (i，θ ))， i e [1，N = RXC]；2. 3、任意θ方向，區(qū)間劃分有兩種方式①分P (Θ)為C個(gè)區(qū)間，各個(gè)區(qū)間為[PimnL(0XPmnφ)- +(j+1)*mij = ο, 1,...C-1 ； m =(廣腿φ)-廣腿⑵)/c②分P (θ)為R個(gè)區(qū)間，各個(gè)區(qū)間為[Pmm (0)-^ + j*m,pmm(e)-^ + U + \)*mij = O,\,...R-\;L(0)=(pmax(0)- Pmm (θ)) / R記各個(gè)區(qū)間的中值為Mid(j)；所述第二步中按照給定的閾值自動(dòng)選擇其中一種區(qū)間劃分方式；2. 4、各個(gè)區(qū)間的標(biāo)準(zhǔn)差D ( θ，j)，區(qū)間方差和Di(T) = ^jD(OJ)，Dfflin( θ )=C-I
D(Qtl),在最佳投影方向θ ^，D( θ )取得最小值；即D( θ )的最小值Dmin(Q)能夠確定θ0； 若在第一步中選擇第一種區(qū)間劃分方式獲得的θ ^為最佳列投影角θ ^。，否則為最佳行投景i角θ or ；2. 5、對最佳投影角θ ^?；蛄械摩阎道肒-means算法進(jìn)行自動(dòng)聚類，以 Mid (j)為各類的初始聚類中心進(jìn)行聚類；取各類均值，按大小排序完成行或列分類。2. 6、對各類內(nèi)角點(diǎn)計(jì)算1 = (X~2+Y~2)，對1按照大小排序完成行或列分類；至此確定全部角點(diǎn)的行、列值，實(shí)現(xiàn)角點(diǎn)m和世界坐標(biāo)M的完全匹配；2. 7、M = Hl*m利用最小二乘解得到Hl = Mm，(讓，)Λ第二步中標(biāo)定機(jī)器臂坐標(biāo)系和焊接平面之間投影矩陣Η2的方法為3. 1、利用點(diǎn)激光器標(biāo)記焊槍槍頭位置，采集點(diǎn)激光光斑，利用邊緣算子得到光斑邊緣，利用最小二乘法對邊緣進(jìn)行橢圓擬合，得到圓心坐標(biāo)；移動(dòng)機(jī)器臂得到至少4個(gè)激光光斑坐標(biāo)矩陣mlasCT同時(shí)記錄相應(yīng)的機(jī)器人坐標(biāo)Mrt ；3. 2, Mrt = Hl*H2*mlaser 其中僅 H2 未知，解得 H1*H2 = Mrtmlaser，(mlasermlaser，) -1。所述第三步的具體方法為4. 1、采集激光光條圖像，采用自動(dòng)雙峰法對圖像進(jìn)行二值化，凸顯光條，對光條區(qū)域?yàn)橹行牡?鄰域，記中心點(diǎn)為pl，其鄰域的8個(gè)點(diǎn)順時(shí)針繞中心點(diǎn)分別為p2，p3，…，p9， 其中p2在pl的上方，首先標(biāo)記同時(shí)滿足下列條件的邊界點(diǎn) 2 ^ N(Pl) ^ 6 ；②S (Pl)=I;③ P2*P4*P6 = 0;④ P4*p6*p8 = 0 ；
其中，N(Pl)是pi的非零鄰點(diǎn)的個(gè)數(shù)；S(pl)是以p2，p3，. . .，p9，p2為序時(shí)這些點(diǎn)的值從0到1變化次數(shù)；當(dāng)對所有的邊界點(diǎn)都檢查完畢后，將所有的標(biāo)記點(diǎn)除去；算法反復(fù)迭代直到?jīng)]有點(diǎn)滿足標(biāo)記條件，完成光條細(xì)化；4. 2、激 光光條在焊縫處出現(xiàn)斷裂，把細(xì)化后的光條垂直投影，統(tǒng)計(jì)各個(gè)坐標(biāo)位置投影點(diǎn)個(gè)數(shù)，檢測符合條件的連續(xù)零區(qū)段，確定該區(qū)段端點(diǎn)，將端點(diǎn)對應(yīng)到細(xì)化光條上的點(diǎn)，分別對對應(yīng)點(diǎn)取X坐標(biāo)和y坐標(biāo)的均值，得到焊縫中心點(diǎn)m d。t，則該焊縫中心點(diǎn)在機(jī)器臂坐標(biāo)系中的位置為Mrt d。t = Hl*H2*m d。t ；4. 3、對^ d。t進(jìn)行坐標(biāo)修正，對平動(dòng)平面運(yùn)動(dòng)方向平行的坐標(biāo)Mrt d。t( θ ) ±Ts*v，符號由平動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向決定當(dāng)坐標(biāo)方向和運(yùn)動(dòng)方向一致取加號，反之取減號；將修正完成的坐標(biāo)點(diǎn)存入軌跡緩存區(qū)；4. 4、當(dāng)達(dá)到延時(shí)時(shí)間后，處理器遵循先入先出的原則，取坐標(biāo)送入機(jī)器臂焊槍控制器，開始實(shí)時(shí)跟蹤焊縫，并刷新軌跡緩存區(qū)。本發(fā)明線激光視覺跟蹤平面對接焊縫方法與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的延時(shí)跟蹤技術(shù)，使得圖像采集點(diǎn)和焊槍跟蹤點(diǎn)隔離，從而避免了焊接現(xiàn)場煙塵，弧光對圖像質(zhì)量的影響，焊縫軌跡檢測更加穩(wěn)定；延時(shí)時(shí)間可由用戶自行設(shè)定，可按需求自由改變圖像采集點(diǎn)和焊槍跟蹤點(diǎn)的隔離距離。投影中軸變換后的細(xì)化光條，可以在有效抵抗光條細(xì)微斷裂的情況，更穩(wěn)定的提取光條中心；標(biāo)定技術(shù)，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)相機(jī)坐標(biāo)系，焊縫平面坐標(biāo)系， 機(jī)器臂坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，保證系統(tǒng)跟蹤穩(wěn)定可靠。


圖1線激光平面對接焊縫跟蹤系統(tǒng)界面。圖2線激光平面對接焊縫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖3線激光平面對接焊縫系統(tǒng)標(biāo)定原理圖。圖4焊縫中心檢測原理圖。圖5標(biāo)定所用的棋盤靶標(biāo)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了提高平面對接焊縫焊接的自動(dòng)化水平，本發(fā)明開發(fā)一種線激光視覺跟蹤平面對接焊縫方法。該標(biāo)定技術(shù)算法代碼量小、運(yùn)算速度快、精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，能夠改善傳統(tǒng)測量的弊端、降低成本，提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明利用帶通濾光片和CCD采集激光光條掃描焊縫圖像，采用中軸變換算法對光條進(jìn)行細(xì)化，對細(xì)化后的骨架進(jìn)行投影，通過檢測連續(xù)零區(qū)段確定焊縫位置，通過對應(yīng)連續(xù)零區(qū)域端點(diǎn)，確定焊縫中心；自動(dòng)提取棋盤格角點(diǎn)坐標(biāo)并匹配其自身對應(yīng)世界坐標(biāo)，完成相機(jī)和焊縫平面的標(biāo)定，利用點(diǎn)激光器標(biāo)記焊槍坐標(biāo)，提取激光光點(diǎn)的圖像坐標(biāo)，記錄與之對應(yīng)的機(jī)器臂坐標(biāo)，完成機(jī)器臂坐標(biāo)系和焊縫平面坐標(biāo)的標(biāo)定；修訂焊縫中心坐標(biāo)存入軌跡緩沖區(qū)，達(dá)到延時(shí)時(shí)間后，從緩存區(qū)提取軌跡坐標(biāo)送入機(jī)器臂焊槍控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤并刷新軌跡緩存區(qū)。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明所述焊縫中心檢測包括利用帶通濾光片和CCD采集激光光條掃描焊縫圖像。采用中軸變換原理對激光光條進(jìn)行細(xì)化處理，得到光條細(xì)化中心。對光條細(xì)化中心進(jìn)行單向投影，統(tǒng)計(jì)各個(gè)像素坐標(biāo)位置的投影像素點(diǎn)個(gè)數(shù)。查找統(tǒng)計(jì)數(shù)組的連續(xù)零區(qū)段，確定連續(xù)零區(qū)段的端點(diǎn)并對應(yīng)到光條的細(xì)化中心。對光條的細(xì)化中心上的對應(yīng)點(diǎn)取均值，確定焊縫中心。本發(fā)明所述焊接系統(tǒng)標(biāo)定包括焊接平面坐標(biāo)系、圖像坐標(biāo)系的標(biāo)定和機(jī)器臂坐標(biāo)系、焊接平面坐標(biāo)系。利用棋盤格角點(diǎn)的圖像坐標(biāo)和與其對應(yīng)的世界坐標(biāo)，采用最小二乘法，得到圖像平面和焊接平面的投影矩陣；利用點(diǎn)激光器標(biāo)記焊槍位置，移動(dòng)機(jī)器臂得到四個(gè)以上的點(diǎn)激光光點(diǎn)的圖像坐標(biāo)和對應(yīng)的機(jī)器臂坐標(biāo)系，采用最小二乘法，得到機(jī)器臂坐標(biāo)系和焊接平面的投影 矩陣，完成系統(tǒng)標(biāo)定。本發(fā)明所述延時(shí)跟蹤技術(shù)包括用戶設(shè)定延時(shí)時(shí)間，處理器把采集到得光條中心利用投影矩陣轉(zhuǎn)換為機(jī)器臂坐標(biāo)系下的坐標(biāo)放入軌跡緩存區(qū)，當(dāng)達(dá)到延時(shí)時(shí)間后，處理器遵循先入先出的原則，取坐標(biāo)送入機(jī)器臂焊槍控制器，開始實(shí)時(shí)跟蹤焊縫，并刷新軌跡緩存區(qū)。本發(fā)明的工作過程具體說明如下線激光平面對接焊縫跟蹤系統(tǒng)包括如圖1所示的上位機(jī)界面，如圖2所示的硬件結(jié)構(gòu)。首先，搭建焊縫跟蹤系統(tǒng)，包括機(jī)器臂焊槍1及機(jī)器臂焊槍控制器，掃描焊縫的線激光器4，被動(dòng)掃描的平動(dòng)平臺(tái)，圖像采集設(shè)備2，主控制器；圖像采集設(shè)備獨(dú)立固定，圖像采集設(shè)備通過帶通濾光片3獲取線激光光條圖像，經(jīng)主控制器得到焊縫中心圖像坐標(biāo)， 根據(jù)標(biāo)定參數(shù)轉(zhuǎn)換為機(jī)器臂坐標(biāo)送入機(jī)器臂焊槍控制器，控制機(jī)器臂焊槍進(jìn)行焊接，如圖2 所示。其中機(jī)器臂焊槍為固定于機(jī)器臂上的焊接槍頭。所述線激光視覺跟蹤平面對接焊縫方法如下第一步，提取棋盤靶標(biāo)角點(diǎn)，匹配角點(diǎn)及其世界坐標(biāo)，標(biāo)定焊接平面和圖像平面的投影矩陣Hl ；第二步，控制機(jī)器臂利用圖像采集設(shè)備獲取4個(gè)以上點(diǎn)激光器的像點(diǎn)，利用圖像處理方法得到像點(diǎn)的圖像坐標(biāo)并記錄相應(yīng)位置的機(jī)器臂焊槍坐標(biāo)，得到機(jī)器臂坐標(biāo)系到焊接平面的投影矩陣H2;第三步，設(shè)定延時(shí)跟蹤的延時(shí)時(shí)間Ts，平動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)速度V，采集線激光光條進(jìn)行細(xì)化處理，對細(xì)化的激光光條投影，得到焊縫中心，利用Hl，H2轉(zhuǎn)換焊縫中心為機(jī)器臂坐標(biāo)系，利用Ts*v對坐標(biāo)值進(jìn)行修正，將該坐標(biāo)值放入軌跡緩存區(qū)；達(dá)到設(shè)定延時(shí)時(shí)間后，從軌跡緩存區(qū)取坐標(biāo)送入機(jī)器臂焊槍控制器，控制焊槍跟蹤焊縫，并實(shí)時(shí)刷新軌跡緩存區(qū)。所述提取棋盤靶標(biāo)角點(diǎn)，匹配角點(diǎn)及其世界坐標(biāo)，標(biāo)定焊接平面和圖像平面的投影矩陣Hl包括以下步驟(2. 1)、如圖3，棋盤格標(biāo)定板6放置于焊接平面7，鏡頭5采集棋盤標(biāo)定板6上的棋盤靶標(biāo)圖像，棋盤靶標(biāo)的具體樣式如圖5所示。利用改進(jìn)的Harris算法提取棋盤靶標(biāo)角點(diǎn)得到所有角點(diǎn)坐標(biāo)m，對角點(diǎn)做霍夫變換，得到霍夫變換矩陣P (i，θ);所述改進(jìn)的Harris算法詳見“白瑞林，李杜，趙晶晶，孟偉，溫振市.一種實(shí)用的χ 型靶標(biāo)亞像素角點(diǎn)提取方法[J].光學(xué)技術(shù)，2010，36 (4) 561-565.，，(2. 2)、任意 θ 方向:
P max ( θ ) = max (P (i，θ )), i e [1，N = RXC]，Pmin( θ ) = min(p (i，θ ))， i e [1，N = RXC]。(2.3)、任意θ方向，區(qū)間劃分有兩種方式(第二步中按照給定的閾值自動(dòng)選擇其中一種區(qū)間劃分方式)①分P ( θ )為C個(gè)區(qū)間，各個(gè)區(qū)間為[Pnnnrn,PimnU+1)*mij = 0,1,...c-1; m = (/Jmax(θ)-Pmm(θ))/c②分P ( θ )為R個(gè)區(qū)間，各個(gè)區(qū)間為[Pmm (Θ)-^+j*L(e),Pmm(e)-^+(j+\)*ιφ)\] = οχ...κ- φ) = {ρ_φ)-Pmm φ)) / R記各個(gè)區(qū)間的中值為Mid(j)。(2.4)、各個(gè)區(qū)間的標(biāo)準(zhǔn)差0(9，_]_)，“區(qū)間方差和
權(quán)利要求
1.線激光視覺跟蹤平面對接焊縫方法，其特征是第一步，提取棋盤靶標(biāo)角點(diǎn)，匹配角點(diǎn)及其世界坐標(biāo)，標(biāo)定焊接平面和圖像平面的投影矩陣Hl ；第二步，控制機(jī)器臂利用圖像采集設(shè)備獲取4個(gè)以上點(diǎn)激光器的像點(diǎn)，得到像點(diǎn)的圖像坐標(biāo)并記錄相應(yīng)位置的機(jī)器臂坐標(biāo)，進(jìn)一步得到機(jī)器臂坐標(biāo)系到焊接平面的投影矩陣 H2 ；第三步，設(shè)定延時(shí)跟蹤的延時(shí)時(shí)間Ts，平動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)速度v，采集線激光光條進(jìn)行細(xì)化處理，對細(xì)化后的光條投影，得到焊縫中心，利用矩陣Hl，H2轉(zhuǎn)換焊縫中心為機(jī)器臂坐標(biāo)系，利用Ts*v對坐標(biāo)值進(jìn)行修正，將該坐標(biāo)值放入軌跡緩存區(qū)；達(dá)到設(shè)定延時(shí)時(shí)間后，從軌跡緩存區(qū)取坐標(biāo)送入機(jī)器臂焊槍控制器，控制焊槍跟蹤焊縫，并實(shí)時(shí)刷新軌跡緩存區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的線激光視覺跟蹤平面對接焊縫方法，所述第一步的具體方法為2. 1、利用改進(jìn)的Harris算法提取棋盤靶標(biāo)角點(diǎn)得到所有角點(diǎn)坐標(biāo)m，對角點(diǎn)做霍夫變換，得到霍夫變換矩陣P (i，Θ)； 2. 2、任意θ方向
3.如權(quán)利要求1所述的線激光視覺跟蹤平面對接焊縫方法，其特征是第二步中標(biāo)定機(jī)器臂坐標(biāo)系和焊接平面之間投影矩陣Η2的方法為3. 1、利用點(diǎn)激光器標(biāo)記焊槍槍頭位置，采集點(diǎn)激光光斑，利用邊緣算子得到光斑邊緣， 利用最小二乘法對邊緣進(jìn)行橢圓擬合，得到圓心坐標(biāo)；移動(dòng)機(jī)器臂得到至少4個(gè)激光光斑坐標(biāo)矩陣11^_同時(shí)記錄相應(yīng)的機(jī)器人坐標(biāo)Mrt ；(3.2,Mrt = Hl*H2*mlaser 其中僅 H2 未知，解得 H1*H2 = Mrtmlaser，(mlasermlaser，)Λ
4.如權(quán)利要求1所述的線激光視覺跟蹤平面對接焊縫方法，其特征是所述第三步的具體方法為(4. 1、采集激光光條圖像，采用自動(dòng)雙峰法對圖像進(jìn)行二值化，凸顯光條，對光條區(qū)域?yàn)橹行牡?鄰域，記中心點(diǎn)為Pl，其鄰域的8個(gè)點(diǎn)順時(shí)針繞中心點(diǎn)分別為ρ2，ρ3，…，ρ9，其中 Ρ2在pi的上方，首先標(biāo)記同時(shí)滿足下列條件的邊界點(diǎn)①2彡N(Pl)彡6；②S(Pl) = 1 ；③P2*P4*P6 = O ； ④P4*p6*p8 = O ；其中，N(Pl)是pi的非零鄰點(diǎn)的個(gè)數(shù)；S(pl)是以ρ2，ρ3，. . .，ρ9，ρ2為序時(shí)這些點(diǎn)的值從O到1變化次數(shù)；當(dāng)對所有的邊界點(diǎn)都檢查完畢后，將所有的標(biāo)記點(diǎn)除去；算法反復(fù)迭代直到?jīng)]有點(diǎn)滿足標(biāo)記條件，完成光條細(xì)化；(4. 2、激光光條在焊縫處出現(xiàn)斷裂，把細(xì)化后的光條垂直投影，統(tǒng)計(jì)各個(gè)坐標(biāo)位置投影點(diǎn)個(gè)數(shù)，檢測符合條件的連續(xù)零區(qū)段，確定該區(qū)段端點(diǎn)，將端點(diǎn)對應(yīng)到細(xì)化光條上的點(diǎn)，分別對對應(yīng)點(diǎn)取χ坐標(biāo)和y坐標(biāo)的均值，得到焊縫中心點(diǎn)m d。t，則該焊縫中心點(diǎn)在機(jī)器臂坐標(biāo)系中的位置為Mrt d。t = Hl*H2*m d。t ；(4. 3、對Mrt d。t進(jìn)行坐標(biāo)修正，對平動(dòng)平面運(yùn)動(dòng)方向平行的坐標(biāo)Mrt d。t( θ ) ±Ts*v，符號由平動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向決定當(dāng)坐標(biāo)方向和運(yùn)動(dòng)方向一致取加號，反之取減號；將修正完成的坐標(biāo)點(diǎn)存入軌跡緩存區(qū)；(4. 4、當(dāng)達(dá)到延時(shí)時(shí)間后，處理器遵循先入先出的原則，取坐標(biāo)送入機(jī)器臂焊槍控制器， 開始實(shí)時(shí)跟蹤焊縫，并刷新軌跡緩存區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明針對焊接現(xiàn)場的復(fù)雜情況，提出一種線激光視覺跟蹤平面對接焊縫方法。搭建了焊縫跟蹤系統(tǒng)，建立了系統(tǒng)各個(gè)部分的坐標(biāo)系模型，采用棋盤格靶標(biāo)和點(diǎn)激光器完成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)標(biāo)定；線激光被動(dòng)掃描焊縫，焊縫中心檢測技術(shù)穩(wěn)定準(zhǔn)確定位激光焊縫中心；用戶通過設(shè)定延時(shí)時(shí)間，靈活改變焊點(diǎn)和圖像檢測距離。該方法可以有效避免弧光，飛濺對圖像質(zhì)量的影響，有效抵抗激光條的微小斷裂，在線穩(wěn)定準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)平面對接焊縫的自動(dòng)跟蹤。對實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化具有重要意義。
文檔編號B23K26/20GK102303190SQ20111022090
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者孟偉, 李龍, 白瑞林 申請人:江南大學(xué)