專利名稱：一種用于焊縫跟蹤的雙線十字激光傳感方法
技術領域：
本發明涉及一種用于焊縫跟蹤激光傳感方法，特別涉及一種用自動焊接時焊槍與焊縫初始位置偏差與焊接過程中空間焊縫位置識別的雙線十字激光傳感方法。
背景技術：
焊接作為一種重要的連接技術，在現代工業生產中占有重要地位，如船舶建造、汽車制造、大型儲油、儲氣罐的制造及橋梁建造等。實現焊接自動化是改善焊接勞動條件，提高焊接效率、保證焊接質量的重要手段。激光傳感是焊縫跟蹤主要傳感方式，但目前激光焊縫跟蹤傳感方法不能進行焊縫初始位置識別，且在焊縫跟蹤過程識別偏差時需要用到前一跟蹤時刻圖像甚至該時刻前若干圖像信息，從而影響焊縫偏差提取速度與精度。發明內容
本發明的目的在于提供一種用于焊縫跟蹤的雙線十字激光傳感方法，針對焊接過程的自動化跟蹤焊接，提出種焊接自動用激光傳感方法，既能識別焊縫初始位置，又能對焊接過程中焊槍相對于焊縫的左右偏差識別和高度偏差識別進行識別，且只需當前圖像信肩、O
本發明是這樣時顯得，用于焊縫跟蹤的雙線十字激光傳感方法，該方法的裝置包括十字激光器、視覺傳感器、一字線性激光器，其特征是十字激光器與一字線性激光器置于視覺傳感器左右，十字激光器與一字線性激光器的激光經交叉后照射在工件的焊縫坡口處，十字激光線中與一字線性激光線垂直的激光線代表焊槍位置，由視覺傳感器所采集的圖像，焊槍與焊縫中心偏差e從當前焊縫跟蹤圖像就可獲得，無需歷史信息；d為兩激光器交叉后照射到工件上的激光線之間的距離，當激光傳感器與焊縫之間的高度H發生變化，距離d也發生變化，通過視覺傳感器采集兩激光線的圖像，經過相應的圖像處理算法，即可算出距離d的變化，再根據十字激光器、視覺傳感器和一字線性激光器之間的安裝角度與初始安裝高度，即可獲得激光傳感器與焊縫之間的高度H變化，即獲得焊槍高度偏差，從而實現空間焊縫位置識別。
本發明與現有技術相比，具有以下優點及突出性效果本發明能夠實現焊槍與焊縫初始位置偏差的識別和空間焊縫位置識別；獲得的焊縫初始位置偏差信息可實現焊槍與焊縫初始位置自動對中；焊縫跟蹤過程中偏差識別簡單，只需當前圖像信息，信息處理量小，處理速度高，實時性好。


圖I為本發明的原理示意圖。
圖2為本發明的原理位置關系示意圖。
圖3為本發明進行焊縫跟蹤與高度識別時，雙線十字激光照在工件上圖像。
在圖中1、十字叉激光器；2、視覺傳感器；3、一字線性激光器；4、工件；5、一字線性激光照在工件上圖像；6、十字激光器照在工作上圖像；e-焊槍與中心之間的偏差，H-傳感器與被測焊縫之間的高度，d- 一字線性激光線與十字激光平行激光線在工件上的距離， 箭頭為進入到視覺傳感器的光線方向。
具體實施方式
如圖I、圖2所示，一種用于自動化焊接時焊槍與焊縫初始位置偏差識別及焊接過程中空間焊縫位置識別的激光傳感方法。該方法含十字激光器I、視覺傳感器2、一字線性激光器3，十字激光器I與一字線性激光器3置于視覺傳感器2左右，十字激光器I與一字線性激光器3的激光經交叉后照射在工件4的焊縫坡口處，十字激光線6中與一字線性激光線5垂直的激光線代表焊槍位置。由視覺傳感器2所采集的圖像(附圖3)可知，焊槍與焊縫中心偏差從當前焊縫跟蹤圖像就可獲得，無需歷史信息；d為兩激光器交叉后照射到工件上的激光線之間的距離，當激光傳感器與焊縫之間的高度H發生變化，距離d也發生變化，通過視覺傳感器2采集兩激光線的圖像，經過相應的圖像處理算法，即可算出距離d的變化，再根據十字激光器I、視覺傳感器2和一字線性激光器3之間的安裝角度與初始安裝高度，即可獲得激光傳感器與焊縫之間的高度H變化，即獲得焊槍高度偏差，從而實現空間焊縫位置識別。
權利要求
1.一種用于焊縫跟蹤的雙線十字激光傳感方法，該方法的裝置包括十字激光器、視覺傳感器、一字線性激光器，其特征是十字激光器與一字線性激光器置于視覺傳感器左右，十字激光器與一字線性激光器的激光經交叉后照射在工件的焊縫坡口處，十字激光線中與一字線性激光線垂直的激光線代表焊槍位置，由視覺傳感器所采集的圖像，焊槍與焊縫中心偏差e從當前焊縫跟蹤圖像就可獲得，無需歷史信息；d為兩激光器交叉后照射到工件上的激光線之間的距離，當激光傳感器與焊縫之間的高度H發生變化，距離d也發生變化，通過視覺傳感器采集兩激光線的圖像， 經過相應的圖像處理算法，即可算出距離d的變化，再根據十字激光器、視覺傳感器和一字線性激光器之間的安裝角度與初始安裝高度，即可獲得激光傳感器與焊縫之間的高度H變化，即獲得焊槍高度偏差，從而實現空間焊縫位置識別。
全文摘要
一種用于焊縫跟蹤的雙線十字激光傳感方法，該方法的裝置包括十字激光器、視覺傳感器、一字線性激光器，其特征是十字激光器與一字線性激光器置于視覺傳感器左右，十字激光器與一字線性激光器的激光經交叉后照射在工件的焊縫坡口處，十字激光線中與一字線性激光線垂直的激光線代表焊槍位置，本發明與現有技術相比，具有以下優點及突出性效果本發明能夠實現焊槍與焊縫初始位置偏差的識別和空間焊縫位置識別；獲得的焊縫初始位置偏差信息可實現焊槍與焊縫初始位置自動對中；焊縫跟蹤過程中偏差識別簡單，只需當前圖像信息，信息處理量小，處理速度高，實時性好。
文檔編號G01B11/00GK102528231SQ20111045324
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者周少玲, 李志增, 毛志偉, 葛文韜 申請人:南昌大學