[发明专利]基于环形面阵CCD锅炉内环缝的焊枪姿态调节方法

权利要求书

1.一种基于环形面阵CCD锅炉内环缝的焊枪姿态调节方法，用于锅炉内部圆管焊缝的焊枪姿态调节，其特征在于：该方法采用的系统主要包括与焊枪轴线同心的圆环形扫描激光光路装置、机器人手臂及计算机控制单元、矩阵算法；其中光路装置主要包括结构光发生器和圆环形面阵CCD采集模块；该方法依据矩阵算法与计算机控制单元及机器人手臂结合自适应调节焊枪位置与焊枪姿态。

2.根据权利要求1所述的一种基于环形面阵CCD锅炉内环缝的焊枪姿态调节方法，其特征在于：与焊枪轴线同心的圆环形扫描激光光路装置主要包括结构光发生器和圆环形面阵CCD采集模块；其中所述的结构光发生器包括固定支架，驱动器，混合伺服电机，带齿轮的滚动轴承，激光支架和激光发生器；驱动器驱动混合伺服电机转动，并通过齿轮传动调动轴承转动，进而控制轴承上的四个激光器旋转，产生以焊枪为轴心的圆形扫描激光；其中所述的圆环形面阵CCD采集模块包括聚焦透镜、圆环形面阵CCD和CCD驱动器；圆环形面阵CCD的像素点排列方式与普通的面阵CCD的矩阵式排列不同，其排列方式如同线阵CCD感光条呈固定夹角的圆环阵列式排列。

3.根据权利要求1所述的一种基于环形面阵CCD锅炉内环缝的焊枪姿态调节方法，其特征在于：矩阵算法首先对圆环形面阵CCD进行顺时针序号标记；通过CCD采样并用质心法求出深度值矩阵S与校核数据矩阵P比较，若S与P相等则不需要调节，若S与P不相等则对S进行差分分析得出焊缝特征点的位置K；然后运用K与校核时特征点K₁进行比较得出焊枪空间位置偏差角ε，若ε不为0，则通过PID调节直至ε等于0；当ε=0时通过图像与几何关系得出焊枪平面位置姿态角φ，最后通过控制单元与机器人手臂结合调节焊枪直至姿态角φ等于0。