[发明专利]自动检测跟踪焊缝的方法

说明书

技术领域

自动检测跟踪焊缝的方法，属于自动焊接技术领域。

背景技术

在自动化焊接时需要首先找到焊缝，然后指导焊枪沿焊缝轨迹行走，目前是通过图像采集单元自动识别工件表面的焊缝，目前通过摄像机提取工件表面的图像后要对非常大区域进行处理并查找焊缝，工作量非常大，检测效率低，而且发明人在试验过程中发现，工件表面并非是光滑的，工件表面经常有划痕和压痕，图像采集单元很容易将划痕或压痕误认为焊缝，增加了图像处理的工作，降低自动焊效率，甚至直接把较深的划痕或压痕误焊，导致整块钢板作废，严重时还会破坏生产设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种减小焊缝搜索范围，减少图像处理工作量，提高搜索焊缝的速度、提高工作效率的自动检测跟踪焊缝的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该自动检测跟踪焊缝的方法，包括以下步骤：

步骤1，预拼接待焊接的工件，工件之间具有宽度为1.5mm～3mm的间隙，在工件下方设置底光源，图像采集单元提取透过所述间隙的光线在焊接空间实际坐标系中的预标定轨迹；如果间隙小于1.5mm，则光线难以透光焊缝，造成图像采集单元无法准确提取间隙的预标定轨迹，如果间隙大于3mm，则会造成光线透过间隙后向两侧发散，图像采集单元提取的是一个带状的预标定轨迹，会造成后续计算不准确。

底光源能够快速且准确无误的找到焊缝，避免采集到划痕或压痕；

步骤2，将工件紧密拼接，形成宽度小于1mm的焊缝；

步骤3，图像采集单元采集多幅工件表面的图像；

步骤4，将预标定轨迹的实际坐标系映射到图像采集单元所采集图像的图像坐标系中，在每幅图像中确定一个包含预标定轨迹的搜索区域；

步骤5，在搜索区域内搜索焊缝，并引导焊枪进行焊接。将焊缝的查找范围由整幅图像缩小到一个比较小的搜索区域内，减小了工作量，提高了工作效率，而且将一些搜索区域外的划痕或压痕排除，从而减少了误焊的情况。

优选的，步骤1中图像采集单元提取预标定轨迹的方法是：图像采集单元根据光线准确找到所述间隙，图像采集单元沿光线的轨迹行走一遍，将图像采集单元行走的轨迹存储在储存装置中作为预标定轨迹。由光线引导将图像采集单元的行走轨迹记录为预标定轨迹，不需要繁琐的图像处理，提高工作效率。

优选的，步骤4的具体方法是：

使实际坐标系与所有图像坐标系的X轴相互平行，Y轴相互平行，焊枪与图像采集单元相对固定，焊枪始终位于图像坐标系的一个固定像素点（a，b），预标定轨迹的Y坐标均匀间隔△H取多个特征点，得到预标定轨迹上的特征点对应坐标（X                                               ，Y），i=0、1、2、3…N，i=0为预标定轨迹的起始位置；

焊枪回到预标定轨迹的起始位置，使实际坐标系中预标定轨迹的起始位置坐标（X,Y）对应图像坐标系的映射点（a，b），计算得到预标定轨迹的（X，Y）对应图像坐标系的映射点（a+，b+），设定搜索区域的宽度为D，20mm≤D≤70mm，以映射点（a，b）为中点向两侧对称移动在图像坐标系中确定两个边界点A、B，以映射点（a+，b+）为中点向两侧对称移动在图像坐标系中确定两个边界点A、B，连接A、B、A、B，确定焊枪在预标定轨迹的起始位置时的搜索区域，在该搜索区域内搜索焊缝并引导焊枪进行焊接,其中q为图像采集单元像素的空间分辨率；