[实用新型]基于嵌入式的焊缝图像特征识别装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及焊缝图像特征识别的装置，具体是一种基于嵌入式系统的 焊缝图像特征识别装置。

背景技术

焊接产业已经成为工业生产制造中不可或缺的材料成型的制造行业，对我 国的制造产业起到了支撑作用，特别是在工业制造行业中，焊接已经是公认的 最快成型的手段。嵌入式系统其体积小、集成度高、低成本、低功耗、多功能 等优点应用广泛。但是目前在焊接制造领域智能制造水平较低，主要依靠人工 焊接，焊工长期工作在高亮弧光、噪声高、焊接烟雾、粉尘、低浓度有毒气体 的工作环境中，这样的工作环境会严重影响焊工的身体健康，引发各类呼吸类 疾病及严重的尘肺病。国外的视觉系统价格昂贵，后续维修不便，环境适应性 差。国内的视觉系统或存在功能单一、或系统封闭、或人机界面不友好、或稳 定性差、或精度不高等问题，难以适应自动化焊接领域未来多品种小批量的生 产要求。

中国专利CN201210582687.5公开了是一种具有焊缝跟踪功能的焊接摆动 器；其包括焊接摆动器和焊缝跟踪传感器；焊接摆动器包括焊枪直摆装置、焊 枪俯仰角装置和焊枪钟摆装置；焊枪直摆装置的前端安装有焊枪俯仰角装置。 本发明结构合理而紧凑，使用方便；横向驱动电机输出的转矩并通过连接丝杠 传动，实现焊枪的水平移动调节；纵向驱动电机通过链条传动实现对焊枪俯仰 角度的调节；旋转驱动电机的正反转转动可实现焊枪的钟型摆动运动；使焊枪 加大了运动范围，实用性强；同时采用双一字线激光器进行焊缝跟踪和摄像头 成像的方式，可远距离监控焊枪通过焊缝跟踪实现焊接过程，稳定性强，并提 高了焊接质量和焊接效率。

发明内容

针对现有技术的不足以及现状的迫切需求，本实用新型拟解决的技术问题 是，提供一种基于嵌入式的焊缝图像特征识别装置。该装置主要用于窄对接焊 缝、薄钢板搭接焊缝的特征识别。

本实用新型的技术方案为：

一种基于嵌入式的焊缝图像特征识别装置，该装置的组成包括环形光源、 工业相机、嵌入式处理器、USB接口、触摸屏排线接口、触摸屏、电源接口、通 讯串口、PLC、12V电源、5V电源；

其连接关系为：USB接口、触摸屏排线接口、电源接口、通讯串口分别与嵌 入式处理器相连；12V电源、环形光源、工业相机和USB接口依次相连，5V电 源与电源接口相连；触摸屏与触摸屏排线接口相连；PLC与通讯串口相连。

所述的高亮度环形光源为黑色LED环形灯；

所述的嵌入式处理器为4核1.2GCortexA9；

所述的USB接口为高速USB2.0接口；

所述的通讯串口为RS232串口；

所述的PLC为西门子PLC模块S7-200CPU2246ES7214-1BD23-0XB8继 电器型。

本实用新型的有益成果为：

与现有技术相比，本实用新型可以准确识别窄对接焊缝、薄钢板搭接焊缝。 窄对接焊缝的识别精度高达0.1mm，薄钢板搭接焊缝识别精度高达0.2mm，焊 缝识别率99％以上，具有成本低、精度高的优势。

附图说明

图1示意性说明了该装置结构图；

其中，1-环形光源、2-工业相机、3-嵌入式处理器、4-USB接口、5-触摸屏 排线接口、6-触摸屏、7-电源接口、8-通讯串口、9-PLC、10-12V电源、11-5V 电源；

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

本实用新型之基于嵌入式的焊缝图像特征识别装置，该装置的组成包括环 形光源(1)、工业相机(2)、嵌入式处理器(3)、USB接口(4)、触摸屏排 线接口(5)、触摸屏(6)、电源接口(7)、通讯串口(8)、PLC(9)、12V 电源(10)、5V电源(11)。环形光源(1)提供图像采集所需的灯光亮度，工 业相机(2)用于快速采集焊缝图像，嵌入式处理器(3)负责高效执行图像算 法，通讯串口(8)保证串口通讯稳定运行，触摸屏(6)用于控制该装置的程 序执行，PLC(9)用于工业控制。