[发明专利]一种用于焊缝跟踪的双线十字激光传感方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于焊缝跟踪激光传感方法，特别涉及一种用自动焊接时焊枪与焊缝初始位置偏差与焊接过程中空间焊缝位置识别的双线十字激光传感方法。

背景技术

焊接作为一种重要的连接技术，在现代工业生产中占有重要地位，如船舶建造、汽车制造、大型储油、储气罐的制造及桥梁建造等。实现焊接自动化是改善焊接劳动条件，提高焊接效率、保证焊接质量的重要手段。激光传感是焊缝跟踪主要传感方式，但目前激光焊缝跟踪传感方法不能进行焊缝初始位置识别，且在焊缝跟踪过程识别偏差时需要用到前一跟踪时刻图像甚至该时刻前若干图像信息，从而影响焊缝偏差提取速度与精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于焊缝跟踪的双线十字激光传感方法，针对焊接过程的自动化跟踪焊接，提出种焊接自动用激光传感方法，既能识别焊缝初始位置，又能对焊接过程中焊枪相对于焊缝的左右偏差识别和高度偏差识别进行识别，且只需当前图像信息。

本发明是这样时显得，用于焊缝跟踪的双线十字激光传感方法，该方法的装置包括十字激光器、视觉传感器、一字线性激光器，其特征是十字激光器与一字线性激光器置于视觉传感器左右，十字激光器与一字线性激光器的激光经交叉后照射在工件的焊缝坡口处，十字激光线中与一字线性激光线垂直的激光线代表焊枪位置，由视觉传感器所采集的图像，焊枪与焊缝中心偏差                                               从当前焊缝跟踪图像就可获得，无需历史信息；d为两激光器交叉后照射到工件上的激光线之间的距离，当激光传感器与焊缝之间的高度H发生变化，距离d也发生变化，通过视觉传感器采集两激光线的图像，经过相应的图像处理算法，即可算出距离d的变化，再根据十字激光器、视觉传感器和一字线性激光器之间的安装角度与初始安装高度，即可获得激光传感器与焊缝之间的高度H变化，即获得焊枪高度偏差，从而实现空间焊缝位置识别。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：本发明能够实现焊枪与焊缝初始位置偏差的识别和空间焊缝位置识别；获得的焊缝初始位置偏差信息可实现焊枪与焊缝初始位置自动对中；焊缝跟踪过程中偏差识别简单，只需当前图像信息，信息处理量小，处理速度高，实时性好。

附图说明

   图１为本发明的原理示意图。

图2为本发明的原理位置关系示意图。

图3 为本发明进行焊缝跟踪与高度识别时，双线十字激光照在工件上图像。

在图中：1、十字叉激光器；2、视觉传感器；3、一字线性激光器；4、工件；5、一字线性激光照在工件上图像；6、十字激光器照在工作上图像；e-焊枪与中心之间的偏差，H-传感器与被测焊缝之间的高度，d-一字线性激光线与十字激光平行激光线在工件上的距离，箭头为进入到视觉传感器的光线方向。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种用于自动化焊接时焊枪与焊缝初始位置偏差识别及焊接过程中空间焊缝位置识别的激光传感方法。该方法含十字激光器1、视觉传感器2、一字线性激光器3，十字激光器1与一字线性激光器3置于视觉传感器2左右，十字激光器1与一字线性激光器3的激光经交叉后照射在工件4的焊缝坡口处，十字激光线6中与一字线性激光线5垂直的激光线代表焊枪位置。由视觉传感器2所采集的图像（附图3）可知，焊枪与焊缝中心偏差从当前焊缝跟踪图像就可获得，无需历史信息；d为两激光器交叉后照射到工件上的激光线之间的距离，当激光传感器与焊缝之间的高度H发生变化，距离d也发生变化，通过视觉传感器2采集两激光线的图像，经过相应的图像处理算法，即可算出距离d的变化，再根据十字激光器1、视觉传感器2和一字线性激光器3之间的安装角度与初始安装高度，即可获得激光传感器与焊缝之间的高度H变化，即获得焊枪高度偏差，从而实现空间焊缝位置识别。