一种多线结构光传感器装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于自动化焊接技术领域，具体涉及一种多线结构光传感器装置。包括平面反射镜、CCD摄像机和多个结构光发生器，所述平面反射镜与所述CCD摄像机平行设置，并且位于焊缝表面上方，多个所述结构光发生器发出的平行激光经所述平面反射镜反射后入射至所述焊缝表面上，并被所述激CCD摄像机采集，所述结构光发生器发出的平行激光位于呈非直线的立体空间排布。本实用新型专利技术结构紧凑，通过多线结构激光可以确定焊缝平面，提高焊缝跟踪的准确度。提高焊缝跟踪的准确度。提高焊缝跟踪的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种多线结构光传感器装置


[0001]本技术属于自动化焊接
，具体涉及一种多线结构光传感器装置。

技术介绍

[0002]在自动化焊接领域，由于操作者不宜进入焊接工作区域，从而不能近距离实时监视焊接过程并作必要的调节控制，所以当实际的焊接条件发生变化时，例如焊接过程中的工件在加工、装配过程中的尺寸误差和位置偏差以及工件加热变形等因素的变化会使焊枪头位置偏移预定路径，这样会导致焊接质量下降甚至失败。因此，精确的焊缝跟踪是保证焊接质量的关键。
[0003]因此，现有技术中的焊缝跟踪传感器得到了广泛应用，但是，其采用单线结构光进行焊缝跟踪，单线结构光焊缝跟踪传感器只能在图像中捕捉一个点，使得焊枪在跟踪工件焊缝时的焊枪姿态一直不变，无法准确跟踪和预测焊缝，使得焊枪头的位置偏移预设路径，且线结构光发生器在不同介质工件焊接中无法调节结构光发生器的功率及结构光的波长，使得采集数据差，精度下降，导致焊接质量下降。因此，需要对现有技术中的焊缝跟踪传感器装置进行改进，提高焊接质量。

技术实现思路

[0004]本技术克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种多线结构光传感器装置，以实现焊缝的多线跟踪。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种多线结构光传感器装置，其特征在于，包括平面反射镜、CCD摄像机和多个结构光发生器，所述平面反射镜与所述 CCD摄像机平行设置，并且位于焊缝表面上方，多个所述结构光发生器发出的线激光相互平行，所述线激光经所述平面反射镜反射后入射至所述焊缝表面上，并被所述CCD摄像机采集。
[0006]所述CCD摄像机垂直正对焊缝表面。
[0007]所述结构光发生器有三个，呈垂直于所述线激光所在直线的方向排布。
[0008]所述结构光发生器为激光器，其功率和波长可调节。
[0009]所述线激光在平面反射镜上的入射角A的取值范围为74.5
°
＜A＜90
°
。
[0010]所述传感器装置固定设置在焊枪上。
[0011]本技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0012]1、本技术提供了一种多线结构光传感器装置，结构紧凑，能够通过焊缝确定平面，克服了单线结构光的只能确定一个点的问题，进而可以通过确定的该平面，调节焊枪的姿态，使得焊枪垂直该平面，提高焊缝跟踪的准度；
[0013]2、本技术中，结构光发生器为激光器，其功率和波长可调节，面对不通材质的工件时调节结构光发生器的功率及结构光的波长，可以提高焊接质量。
附图说明
[0014]图1为本技术实施例提供的一种多线结构光传感器装置的结构示意图；
[0015]图2为本技术实施例中CCD摄像机采集到的焊缝成像图。
[0016]图1中，1为结构光发生器，2为平面反射镜，3为CCD摄像机，4为焊缝表面。
具体实施方式
[0017]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0018]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种多线结构光传感器装置，包括平面反射镜2、 CCD摄像机3和多个结构光发生器1，所述平面反射镜2与所述CCD摄像机3平行设置，并且位于焊缝表面4上方，多个所述结构光发生器1发出的线激光相互平行，所述线激光经所述平面反射镜2反射后入射至所述焊缝表面4上，并被所述CCD摄像机3采集。本实施例中，所述结构光发生器1发出的线激光呈非直线的立体空间排布。
[0019]具体地，本实施例中，所述传感器装置固定设置在焊枪上。
[0020]具体地，本实施例中，所述CCD摄像机3垂直正对焊缝表面4。
[0021]具体地，本实施例中，所述结构光发生器1有三个，呈垂直于线激光的线性方向的分布。如图2所示，为本实施例中CCD摄像机采集到的焊缝成像图；通过在所述三条激光线上分别取三个点，即可以确定焊接平面，焊接平面的法线方向可以作为焊枪补偿方向，对焊枪进行补偿。
[0022]此外，三个结构光发生器1也可以呈其它非直线的空间分布，但是，所有的结构光发生器1发出的线激光不能在同一直线上。进一步地，所述结构光发生器1也可以有四个甚至更多个，同样的，各个结构光发生器1不能摆放在线激光处于同一直线上的位置。
[0023]具体地，本实施例中，所述结构光发生器1为激光器，其功率和波长可调节。功率范围为10～80mW，可以满足不同材质的工件要求。波长为650nm或632nm或405nm均可以满足传感要求。
[0024]具体地，本实施例中，所述线激光在平面反射镜2上的入射角A的取值范围为74.5
°
＜ A＜90
°
，较大的入射角可以减小传感器的宽度，在实际应用时可以起到遮挡较小，精度较高的效果。
[0025]综上所述，本技术提供了一种多线结构光传感器装置，其包括多个发出线激光不处于同一直线上的结构光发生器1，利用平面反射镜将结构光发生器1的光反射至焊缝表面，通过CCD摄像机采集焊缝表面上的图像，可以通过焊缝确定平面，克服现有技术中的传感器只能确定一个特殊点的问题，通过确定的平面，可以有利于调节焊枪的姿态，使得焊枪与该平面保持固定角度，提高焊缝跟踪的准度。因此，本技术可以实现焊缝平面的确定，提高焊缝跟踪的准确度。
[0026]最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部
技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多线结构光传感器装置，其特征在于，包括平面反射镜(2)、CCD摄像机(3)和多个结构光发生器(1)，所述平面反射镜(2)与所述CCD摄像机(3)平行设置，并且位于焊缝表面(4)上方，多个所述结构光发生器(1)发出的线激光相互平行，所述线激光经所述平面反射镜(2)反射后入射至所述焊缝表面(4)上，并被所述CCD摄像机(3)采集。2.根据权利要求1所述的一种多线结构光传感器装置，其特征在于，所述CCD摄像机(3)垂直正对焊缝表面(4)。3.根据权利要求1所述的一种多线结构光传感器装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝盼，张彦超，马俊杰，石文静，张永泉，
申请(专利权)人：苏州全视智能光电有限公司，
类型：新型
国别省市：