本发明专利技术公开了一种焊点尺寸测量与焊缝跟踪参数同步矫正装置与方法，该装置包括焊点尺寸主动测量模块、结构光焊缝跟踪传感模块、同步矫正模块。该方法通过微型CCD相机对跟踪焊缝前方的焊点进行拍摄并传输至焊点图像处理器，得到焊点的尺寸，控制计算机通过与预设焊点尺寸对比，得出与预设焊点尺寸的差值并传输至同步矫正器，同步矫正器将根据与预设焊点尺寸差值的大小，实时的对预设焊点的尺寸进行矫正，本发明专利技术通过焊点尺寸主动测量与结构光焊缝跟踪参数同步矫正的方法，解决了点固焊点大小造成焊接时激光焊缝跟踪跑偏的问题，减少了点固焊点对焊缝跟踪精度的影响，从而提高了焊缝自动化智能焊接的焊接质量。自动化智能焊接的焊接质量。
【技术实现步骤摘要】
一种焊点尺寸测量与焊缝跟踪参数同步矫正装置与方法
[0001]本专利技术属于自动化焊接领域，主要涉及一种焊点尺寸测量与焊缝跟踪参数同步矫正装置与方法。
技术介绍
[0002]在焊接领域，焊缝跟踪技术的出现大大的提高了焊接效率与焊接质量。目前基于机器人焊缝跟踪技术应用最为广泛，通过结构光发射器发射激光条纹照射到焊缝表面上，视觉传感器采集焊缝激光条纹图像，通过图像处理来提取焊缝特征点得出实际的焊缝位置信息，并反馈给机器人实时调整焊接轨迹。由于在实际的工件焊接过程中，会事先将装配好的工件进行点固工序来起到固定工件的作用，这样会在工件的焊缝上留下焊点，这些焊点会掩盖焊缝的特征点信息使得在焊缝跟踪过程中难以准确识别出焊缝的实际位置信息，从而在跟踪过程中出现跟偏现象。目前在针对焊缝跟踪过程中遇到焊点时，主要通过设置传感器参数中的焊点形状参数来解决跟踪出现偏差，但是由于点固工序是由工人手工进行点焊完成的，每个焊点的形状大小难以保证一致，因此当一些焊点的形状参数在预设置参数之外时，在焊缝跟踪时，还是无法准确的识别焊缝的位置。因此，焊缝跟踪过程中遇到焊点时出现偏差大，跟踪精度差是急需要解决的问题。
[0003]专利《基于结构光传感器的机器人焊缝跟踪系统和控制方法》(申请号CN 110681950 A)公开了一种机器人焊缝跟踪方法，通过将结构光投射到焊缝表面，提取结构光条纹上焊缝特征点来实现焊缝跟踪，并未涉及对具有焊点工件的焊缝特征点方法，无法保证焊缝跟踪的精确度，具有一定的局限性。专利《一种焊接机器人多功能双目视觉传感器及标定方法》(申请号200710037890.3)公开了一种多功能双目视觉传感器，通过将两个视觉传感器分别分布在焊枪前后两侧来分别实现焊缝跟踪和对熔池的监测，但该方法没有涉及到对具有焊点工件进行焊缝跟踪，无法解决焊点对焊缝跟踪过程的影响，具有一定的局限性。
技术实现思路
[0004]针对目前采用结构光焊缝跟踪技术在对具有焊点的工件进行跟踪时，出现跟偏现象和跟踪精度差问题，本专利技术提供了一种焊点尺寸测量与焊缝跟踪参数同步矫正装置与方法，能够的有效的解决上述问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0006]提供一种焊点尺寸测量与焊缝跟踪参数同步矫正装置，包括焊点尺寸主动测量模块、结构光焊缝跟踪传感模块、同步矫正模块。焊点尺寸主动测量模块，具体包括集成在焊枪圆周上的微型CCD相机，用于测量工件上焊缝焊点的尺寸，微型CCD相机与焊点图像处理器相连，焊点图像处理器与控制计算机相连。结构光焊缝跟踪传感模块，具体包括，激光条纹发生器与坡口视觉相机集成一体并固定在夹具上，并与坡口图像处理器相连，坡口图像处理器同时与控制计算机相连，机器人控制柜通过同步矫正器来控制结构光焊缝跟踪传感
模块的启动与传感控制。同步矫正模块，具体包括：同步矫正器与控制计算机相连，同步矫正器同时与机器人控制柜相连，机器人控制柜通过同步矫正器控制焊点图像处理器和坡口图像处理器启动与同步测量。
[0007]进一步的，微型CCD相机集成在焊枪的圆周上，与焊枪轴线角度调节范围为20～70
°
。
[0008]进一步的，微型CCD相机体积小，镜头直径为3～10mm。
[0009]进一步的，焊点尺寸测量微型CCD相机与坡口尺测量坡口视觉相机同步测量，实时矫正焊缝跟踪设置参数。
[0010]进一步的，提供一种焊点尺寸测量与焊缝跟踪参数同步矫正方法，具体包括以下具体步骤：
[0011]1)在控制计算机上预设置好焊点的长度和宽度后开始焊接，微型CCD相机对位于激光条纹前方的焊点形貌进行拍摄，坡口视觉相机对焊缝坡口处的激光条纹图像进行拍摄。
[0012]2)微型CCD相机将拍摄的焊点形貌传输至焊点图像处理器，焊点图像处理器提取得到焊点长度和宽度并传输至控制计算机，控制计算机通过与预设焊点的长度和宽度对比，得出与预设焊点长度和宽度的差值并传输至同步矫正器，同步矫正器将实时的对预设焊点的长度和宽度进行矫正。
[0013]3)激光条纹照射到矫正过后焊点的坡口时，坡口图像处理器将通过对焊缝特征点的提取，得到焊缝的位置，并传输给机器人控制柜，机器人控制柜对焊枪运动进行实时的纠偏。
[0014]进一步的，微型CCD相机和坡口视觉相机同步拍摄且拍摄的区域为焊枪前进方向的前方，微型CCD相机拍摄区域位于照射焊缝表面的激光条纹前方10～30mm处。
[0015]进一步的，同步矫正器对预设焊点尺寸的矫正具体包括：
[0016]焊点的长度d
l
和d
w
和宽度与预设焊点长度和宽度相差在10％以内时，在允许误差范围内，不对计算机软件预设的焊点的长度和宽度进行矫正。
[0017]焊点的长度d
l
和宽度d
w
与预设焊点长度和宽度相差大于10％时，则通过对计算机软件预设的焊点的长度和宽度进行矫正，然后通过同步矫正器将对应的机器人焊枪的运行轨迹进行对应位置差值的矫正。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1.相对于传统的焊缝跟踪方法，本专利技术通过将采用两个摄像机分别获得的焊缝和点固焊点的图像信息并对信息相互融合，通过对焊点尺寸矫正能够很好的解决焊缝跟踪在遇到焊点时出现跟踪精度差的问题；2.该系统具有结构灵活、自动化程度高、跟踪精度高等优点，可广泛的应用于实际的工业生产中；3.可以适用于各类型焊缝及工艺，广泛应用于机器人自动化焊接。
附图说明
[0019]图1为焊点尺寸测量与焊缝跟踪参数同步矫正装置示意图。
[0020]图2为焊点尺寸示意图。
[0021]图3为焊点尺寸测量与焊缝跟踪参数同步矫正流程图。
[0022]图中，1为工件，2为焊枪，3为微型CCD相机，4为夹具，5为焊点图像处理器，6为同步
矫正器，7为控制计算机，8为机器人控制柜，9为坡口图像处理器，10为激光条纹发生器，11为坡口视觉相机，12焊点。
具体实施方式
[0023]为使本领域的技术人员更好的理解本专利技术的技术方案，下面将结合附图对本专利技术提供的一种焊点尺寸测量与焊缝跟踪参数同步矫正装装置及方法进行详细的描述。此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0024]所采用的设备型号如下：MOTOMAN MH6安川弧焊机器人，DX100机器人控制柜，CMT
‑
Advance 4000焊机，optoNCDT 1710BL坡口视觉图像传感器，FT
‑
G2F400微型CCD相机。
[0025]结合图1，本专利技术提供一种焊点尺寸测量与焊缝跟踪参数同步矫正装置，主要由三个模块组成，具体包括焊点主动测量模块、结构光焊缝跟踪传感模块、同步矫正模块。具体包括：安川机器人控制柜、MIG焊枪、微型CCD相机、坡口视觉相机、焊点图像处理器、坡口图像处理器、激光条纹发生器、同步矫正器、控制计算机、焊缝跟踪图像软件、焊枪本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种焊点尺寸测量与焊缝跟踪参数同步矫正装置，其特征在于：包括焊点尺寸主动测量模块、结构光焊缝跟踪传感模块、同步矫正模块；焊点尺寸主动测量模块，具体包括集成在焊枪圆周处的微型CCD相机(3)，用于测量工件(1)上焊缝的焊点(12)的尺寸，微型CCD相机(3)与焊点图像处理器(5)相连，焊点图像处理器(5)与控制计算机(7)相连；结构光焊缝跟踪传感模块，具体包括：激光条纹发生器(10)与坡口视觉相机(11)集成一体并固定在夹具(4)上，并与坡口图像处理器(9)相连，坡口图像处理器(9)同时与控制计算机(7)相连，机器人控制柜(8)通过同步矫正器(6)来控制结构光焊缝跟踪传感模块的启动与传感控制；同步矫正模块，具体包括：同步矫正器(6)与控制计算机(7)相连，同步矫正器(6)同时与机器人控制柜(8)相连，机器人控制柜(8)通过同步矫正器(6)控制焊点图像处理器(5)和坡口图像处理器(9)启动与同步测量。2.根据权利要求1所述的焊点尺寸测量与焊缝跟踪参数同步矫正装置，其特征在于：所述的微型CCD相机集成在焊枪的圆周上，与焊枪轴线角度调节范围为20～70
°
。3.基于权利要求1所述的焊点尺寸测量与焊缝跟踪参数同步矫正装置，其特征在于：所述的微型CCD相机体积小，镜头直径为3～10mm。4.基于权利要求1所述的焊点尺寸测量与焊缝跟踪参数同步矫正装置，其特征在于：焊点尺寸测量微型CCD相机与坡口尺寸测量CCD视觉相机同步测量，实时矫正焊缝跟踪设置参数。5.一种基于权利要求1
‑
4任一项装置所述的同步矫...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯曰海，姚尚坤，贾冬生，王克鸿，王立新，周琦，黄俊，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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