一种激光焊缝跟踪系统及图像处理方法技术方案

技术编号:43676987 阅读:22 留言:0更新日期:2024-12-18 21:00
发明专利技术提出了一种激光焊缝跟踪系统及图像处理方法,具体包括激光发射器、高速摄像机、外壳主体、反光镜、环境灯、挡光板;其中激光发射器用来发射确定焊接点位置的激光线条;高速摄像机用来实时采集焊缝位置图像信息;外壳主体是焊缝跟踪系统的主要构件,用来安装、承载系统及组件并为高速摄像机提供物理防护;激光发射器发射的线激光经反光镜调整角度和路径,照射至所需位置,同时高速摄像机实时进行图像采集,根据采集图像进行焊缝空间位置特征判断,从而得以实现焊缝跟踪。本发明专利技术用于自动焊接的焊缝空间位置识别和焊缝跟踪,能有效地减弱焊接激光对焊缝图像的影响以及对相机的损坏,有利于高速有效地提取出焊缝特征。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及焊缝跟踪,特指一种激光焊缝跟踪系统及图像处理方法


技术介绍

1、激光焊接技术作为一种现代制造业中重要加工技术,已经广泛应用于汽车、航空航天、石油化工等多个制造业领域。随着制造业的快速发展,对智能化焊接技术的研究日益迫切。传统焊接过程存在大量弧光、烟尘、飞溅及焊接环境恶劣等问题。相比之下,激光焊接作为一种较为先进的焊接工艺,具有焊接热输入量小、焊接速度快、焊缝深宽比大、工件变形小及易于实现焊接智能化等优点。激光焊接与机器人相结合将使得焊接效率大幅提高,焊接方式更为灵活,成本降低,而焊缝跟踪系统则是机器人智能化焊接的关键核心部件,也将成为未来激光焊接与智能制造行业发展的必然趋势。

2、激光焊接具有能量密度高、焊接速度快等优点,但激光焊接中因光斑直径小、焊缝较窄等原因,易造成焊接过程中定位偏差、焊接缺陷、加工尺寸和装配精度误差等问题。因此,在激光焊接过程中实现焊缝点的实时提取及跟踪控制是保证焊接质量的关键,亦是工程上迫切需解决的问题。


技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷,本专利技术旨在提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光焊缝跟踪系统及图像处理方法,其特征在于:该系统包括激光发射器(1)、高速摄像机(2)、外壳主体(3)、反光镜(4)、环境灯(5)两个、挡光板(6);所述激光发射器(1)、反光镜(4)、环境灯(5)两个和挡光板(6)均安装在外壳主体(3)上;所述高速摄像机(2)安装在外壳主体(3)内部。

2.根据权利要求1所述的一种激光焊缝跟踪系统,其特征在于:所述激光发射器(1)通过螺栓固定在外壳主体(3)上端,所发射的激光通过调整反光镜(4)的旋转角度来控制其照射到焊缝上;所述外壳主体(3)固定在焊枪前端,用来保护和安装高速摄像机(2),同时也作为线激光发射器(1)、高速摄像机...

【技术特征摘要】

1.一种激光焊缝跟踪系统及图像处理方法,其特征在于:该系统包括激光发射器(1)、高速摄像机(2)、外壳主体(3)、反光镜(4)、环境灯(5)两个、挡光板(6);所述激光发射器(1)、反光镜(4)、环境灯(5)两个和挡光板(6)均安装在外壳主体(3)上;所述高速摄像机(2)安装在外壳主体(3)内部。

2.根据权利要求1所述的一种激光焊缝跟踪系统,其特征在于:所述激光发射器(1)通过螺栓固定在外壳主体(3)上端,所发射的激光通过调整反光镜(4)的旋转角度来控制其照射到焊缝上;所述外壳主体(3)固定在焊枪前端,用来保护和安装高速摄像机(2),同时也作为线激光发射器(1)、高速摄像机(2)、反光镜(4)、环境灯(5)、挡光板(6)的安装主体。

3.根据权利要求1所述的一种激光焊缝跟踪系统,其特征在于:所述环境灯(5)安装在外壳主体(3)底部,能够在光线不足环境下补充环境亮度,以提高相机拍摄图像质量;所述挡光板(6)安装在外壳主体(3)下侧,位于线激光与焊枪之间,能够阻挡焊接时产生的强光,减弱焊接激光对焊缝特征图像的影响,削弱图像噪声。

4.一种焊缝图像处理方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的焊缝图像处理方法,其特征在于:采用动态感兴趣区域提取法是先对激光条纹感兴趣区域进行提取,其次对焊缝感兴趣区域进行提取,最后由激光条纹感兴趣区域和焊缝感兴趣区域共同决定最终焊缝特征区域。

6.根据权利要求4所述的焊缝图像处理方法,其特征在于:采用图像预处理方法中的高斯滤波通过对每个像素及其周围像素的加权平均来平滑图像,其公式为:式中g(x,y)表示在(x,y)处图像的灰度值,σ表示模板中高斯函数的均方差;中值滤波法通过用像素值的中值来替代每个像素值来平滑图像,其公式为:g(x,y)=med{f(x+i,y+i...

【专利技术属性】
技术研发人员:李斯诚颜群恩张红健王文涛付佳毛聪阳经伟唐昆杨平邓湖
申请(专利权)人:长沙立诚机械有限公司
类型:发明
国别省市:

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