專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于焊縫跟蹤的雙線十字激光傳感方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于焊縫跟蹤激光傳感方法，特別涉及一種用自動(dòng)焊接時(shí)焊槍與焊縫初始位置偏差與焊接過(guò)程中空間焊縫位置識(shí)別的雙線十字激光傳感方法。
背景技術(shù)：
焊接作為一種重要的連接技術(shù)，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位，如船舶建造、汽車(chē)制造、大型儲(chǔ)油、儲(chǔ)氣罐的制造及橋梁建造等。實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化是改善焊接勞動(dòng)條件，提高焊接效率、保證焊接質(zhì)量的重要手段。激光傳感是焊縫跟蹤主要傳感方式，但目前激光焊縫跟蹤傳感方法不能進(jìn)行焊縫初始位置識(shí)別，且在焊縫跟蹤過(guò)程識(shí)別偏差時(shí)需要用到前一跟蹤時(shí)刻圖像甚至該時(shí)刻前若干圖像信息，從而影響焊縫偏差提取速度與精度。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于焊縫跟蹤的雙線十字激光傳感方法，針對(duì)焊接過(guò)程的自動(dòng)化跟蹤焊接，提出種焊接自動(dòng)用激光傳感方法，既能識(shí)別焊縫初始位置，又能對(duì)焊接過(guò)程中焊槍相對(duì)于焊縫的左右偏差識(shí)別和高度偏差識(shí)別進(jìn)行識(shí)別，且只需當(dāng)前圖像信肩、O
本發(fā)明是這樣時(shí)顯得，用于焊縫跟蹤的雙線十字激光傳感方法，該方法的裝置包括十字激光器、視覺(jué)傳感器、一字線性激光器，其特征是十字激光器與一字線性激光器置于視覺(jué)傳感器左右，十字激光器與一字線性激光器的激光經(jīng)交叉后照射在工件的焊縫坡口處，十字激光線中與一字線性激光線垂直的激光線代表焊槍位置，由視覺(jué)傳感器所采集的圖像，焊槍與焊縫中心偏差e從當(dāng)前焊縫跟蹤圖像就可獲得，無(wú)需歷史信息；d為兩激光器交叉后照射到工件上的激光線之間的距離，當(dāng)激光傳感器與焊縫之間的高度H發(fā)生變化，距離d也發(fā)生變化，通過(guò)視覺(jué)傳感器采集兩激光線的圖像，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的圖像處理算法，即可算出距離d的變化，再根據(jù)十字激光器、視覺(jué)傳感器和一字線性激光器之間的安裝角度與初始安裝高度，即可獲得激光傳感器與焊縫之間的高度H變化，即獲得焊槍高度偏差，從而實(shí)現(xiàn)空間焊縫位置識(shí)別。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)焊槍與焊縫初始位置偏差的識(shí)別和空間焊縫位置識(shí)別；獲得的焊縫初始位置偏差信息可實(shí)現(xiàn)焊槍與焊縫初始位置自動(dòng)對(duì)中；焊縫跟蹤過(guò)程中偏差識(shí)別簡(jiǎn)單，只需當(dāng)前圖像信息，信息處理量小，處理速度高，實(shí)時(shí)性好。


圖I為本發(fā)明的原理示意圖。
圖2為本發(fā)明的原理位置關(guān)系示意圖。
圖3為本發(fā)明進(jìn)行焊縫跟蹤與高度識(shí)別時(shí)，雙線十字激光照在工件上圖像。
在圖中1、十字叉激光器；2、視覺(jué)傳感器；3、一字線性激光器；4、工件；5、一字線性激光照在工件上圖像；6、十字激光器照在工作上圖像；e-焊槍與中心之間的偏差，H-傳感器與被測(cè)焊縫之間的高度，d- 一字線性激光線與十字激光平行激光線在工件上的距離， 箭頭為進(jìn)入到視覺(jué)傳感器的光線方向。
具體實(shí)施方式
如圖I、圖2所示，一種用于自動(dòng)化焊接時(shí)焊槍與焊縫初始位置偏差識(shí)別及焊接過(guò)程中空間焊縫位置識(shí)別的激光傳感方法。該方法含十字激光器I、視覺(jué)傳感器2、一字線性激光器3，十字激光器I與一字線性激光器3置于視覺(jué)傳感器2左右，十字激光器I與一字線性激光器3的激光經(jīng)交叉后照射在工件4的焊縫坡口處，十字激光線6中與一字線性激光線5垂直的激光線代表焊槍位置。由視覺(jué)傳感器2所采集的圖像(附圖3)可知，焊槍與焊縫中心偏差從當(dāng)前焊縫跟蹤圖像就可獲得，無(wú)需歷史信息；d為兩激光器交叉后照射到工件上的激光線之間的距離，當(dāng)激光傳感器與焊縫之間的高度H發(fā)生變化，距離d也發(fā)生變化，通過(guò)視覺(jué)傳感器2采集兩激光線的圖像，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的圖像處理算法，即可算出距離d的變化，再根據(jù)十字激光器I、視覺(jué)傳感器2和一字線性激光器3之間的安裝角度與初始安裝高度，即可獲得激光傳感器與焊縫之間的高度H變化，即獲得焊槍高度偏差，從而實(shí)現(xiàn)空間焊縫位置識(shí)別。
權(quán)利要求
1.一種用于焊縫跟蹤的雙線十字激光傳感方法，該方法的裝置包括十字激光器、視覺(jué)傳感器、一字線性激光器，其特征是十字激光器與一字線性激光器置于視覺(jué)傳感器左右，十字激光器與一字線性激光器的激光經(jīng)交叉后照射在工件的焊縫坡口處，十字激光線中與一字線性激光線垂直的激光線代表焊槍位置，由視覺(jué)傳感器所采集的圖像，焊槍與焊縫中心偏差e從當(dāng)前焊縫跟蹤圖像就可獲得，無(wú)需歷史信息；d為兩激光器交叉后照射到工件上的激光線之間的距離，當(dāng)激光傳感器與焊縫之間的高度H發(fā)生變化，距離d也發(fā)生變化，通過(guò)視覺(jué)傳感器采集兩激光線的圖像， 經(jīng)過(guò)相應(yīng)的圖像處理算法，即可算出距離d的變化，再根據(jù)十字激光器、視覺(jué)傳感器和一字線性激光器之間的安裝角度與初始安裝高度，即可獲得激光傳感器與焊縫之間的高度H變化，即獲得焊槍高度偏差，從而實(shí)現(xiàn)空間焊縫位置識(shí)別。
全文摘要
一種用于焊縫跟蹤的雙線十字激光傳感方法，該方法的裝置包括十字激光器、視覺(jué)傳感器、一字線性激光器，其特征是十字激光器與一字線性激光器置于視覺(jué)傳感器左右，十字激光器與一字線性激光器的激光經(jīng)交叉后照射在工件的焊縫坡口處，十字激光線中與一字線性激光線垂直的激光線代表焊槍位置，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)焊槍與焊縫初始位置偏差的識(shí)別和空間焊縫位置識(shí)別；獲得的焊縫初始位置偏差信息可實(shí)現(xiàn)焊槍與焊縫初始位置自動(dòng)對(duì)中；焊縫跟蹤過(guò)程中偏差識(shí)別簡(jiǎn)單，只需當(dāng)前圖像信息，信息處理量小，處理速度高，實(shí)時(shí)性好。
文檔編號(hào)G01B11/00GK102528231SQ20111045324
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者周少玲, 李志增, 毛志偉, 葛文韜 申請(qǐng)人:南昌大學(xué)