[发明专利]一种视觉定位系统

说明书

本发明公开了一种视觉定位系统，包括：支架；结构光设备，安装于所述支架，适于生成结构光，将结构光投射至待焊接的工件表面；图像采集装置，安装于所述支架，包括两个相机以及与相机连接的镜头，两个相机及镜头对称布置在结构光设备的两侧，适于采集工件表面的焊缝图像；计算设备，与所述相机相连，适于获取所述焊缝图像，基于焊缝图像确定焊缝位置信息，以便基于焊缝位置信息对工件进行焊接。本发明的视觉定位系统，提高了焊缝提取和焊缝定位的效率和精度。

技术领域

本发明涉及智能焊接技术领域，尤其涉及一种用于智能焊接的视觉定位系统。

背景技术

目前对工件焊接大多是通过人工焊接。人工焊接不仅效率低、产能有限，而且，工人技术水平、工作状态和工作经验均会影响焊接质量，导致成品质量参差不齐。因此，发展自动化焊接技术和智能化焊接技术对于提高焊接品质、提升焊接效率、降低劳动成本具有重要意义。

自动化焊接、智能化焊接的关键技术是对焊缝的自主识别和跟踪。目前，应用于焊缝识别和跟踪领域的方法包括视觉传感、激光传感、超声传感和电流传感等。其中，视觉传感以其高效率、高扩展性、大检测范围和优异兼容性等优点广泛应用于自动化焊接和智能化焊接领域。

现有技术中，基于视觉传感的焊缝提取和跟踪目前存在的共性问题是：环境因素对焊缝提取影响大，环境光、焊接对象材质和工件腐蚀程度对焊缝提取的精度和算法鲁棒性存在不同程度的影响；抗弧光干扰性低，焊接过程由于弧光不稳定和焊接飞溅均对焊缝提取具有较大的干扰；焊缝提取精度高度依赖视觉系统的加工精度，视觉系统的加工精度和视觉系统与焊接系统安装精度均对焊缝测量结果有较大影响，并且在工程使用中维护复杂。

为此，需要提供一种视觉定位系统，以解决上述技术方案中存在的问题。

发明内容

为此，本发明提供了一种视觉定位系统，以解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种视觉定位系统，包括：支架；结构光设备，安装于所述支架，适于生成结构光，将结构光投射至待焊接的工件表面；图像采集装置，安装于所述支架，包括两个相机以及与相机连接的镜头，两个相机及镜头对称布置在结构光设备的两侧，适于采集工件表面的焊缝图像；计算设备，与所述相机相连，适于获取所述焊缝图像，基于焊缝图像确定焊缝位置信息，以便基于焊缝位置信息对工件进行焊接。

可选地，在根据本发明的视觉定位系统中，所述图像采集装置还包括：与每个镜头连接的滤光片，所述滤光片适于过滤焊接弧光。

可选地，在根据本发明的视觉定位系统中，所述结构光设备包括：激光器，适于发射激光；光学透镜，安装于所述激光器的端部，所述光学透镜包括多个光栅片，所述激光器发射的激光在经过所述光学透镜后形成所述结构光。

可选地，在根据本发明的视觉定位系统中，所述结构光设备还包括：第一安装板，与所述支架连接，所述第一安装板上开设有弧形凹槽；抱紧夹具，与所述弧形凹槽连接，适于固定所述激光器。

可选地，在根据本发明的视觉定位系统中，所述支架包括两个侧板，所述侧板上设有横向的第一腰孔；所述第一安装板与所述侧板上的第一腰孔连接。

可选地，在根据本发明的视觉定位系统中，所述两个相机呈预定夹角布置；所述两个相机的对称轴与所述激光器的轴心线在同一平面上。

可选地，在根据本发明的视觉定位系统中，所述相机通过第二安装板与支架连接，所述第二安装板上设有纵向的第二腰孔；所述相机与第二腰孔连接。

可选地，在根据本发明的视觉定位系统中，所述滤光片是红色滤光片，适于通过波长为630nm的红色激光。

可选地，在根据本发明的视觉定位系统中，所述激光器适于发射波长为630nm的红色激光。

可选地，在根据本发明的视觉定位系统中，所述光学透镜包括3～5个光栅片。