[实用新型]一种视觉检测传感装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及视觉检测装置，具体是一种用于机器人激光焊接过程中视觉传感获取焊后表面形貌质量，跟踪焊前焊缝路线和实时监测激光焊接熔池变化的视觉传感检测装置。 

背景技术

目前，应用于焊接机器人上的传感方式多种多样，在这些传感方法中，由于视觉传感方式具有信息量大、非接触、快速、高精度及检测范围大等优点，受到广大焊接工作者的喜爱；现已成为机器人焊接传感器方面的研究热点。 

现有机器人激光焊接视觉传感器中，大多采用主动视觉和被动视觉两种方式分别解决焊前跟踪焊后形貌检测和在线熔池监测。主动式视觉检测传感器主要是利用激光束经过柱面镜形成激光平面，投射到焊枪前方的工件焊缝上，通过滤光片过滤其他波段杂光，只穿透激光光波波段的结构光，最后摄像机成像，视觉传感器采集焊缝激光图像，通过图像处理计算焊缝位置，并转换成模拟信号或无线信号输出，以达到控制焊接机器人实现焊缝自动跟踪的目的。被动视觉主要是利用焊接时产生的激光，先进行强光反射，不通过线性结构光激光器，用减光片使光减弱，再通过滤光片过滤杂光，最后到达摄像机获得图像；由于两种视觉方式采用的是独立的装置；使用时需要分开进行，功能单一，使用较为复杂。 

针对上述问题，现有科技人员通过在机器人末端增加电动滑块将焊缝跟踪和焊后形貌检测两个传感器组合在一起，虽然将两个功能单一的传感器连接在一起，但使用时仍然存在操控复杂，使用稳定性差，检测结果不准确等 问题。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种用于机器人激光焊接的视觉检测传感装置，该视觉检测传感装置应具有能同时获取焊后表面形貌质量、跟踪焊前焊缝路线以及实时监测激光焊接熔池变化的特点，且结构简单合理，操控方便。 

本实用新型提供的技术方案是：一种视觉检测传感装置，包括设置在夹具上的机壳，其特征在于：所述机壳内包括： 

光照射装置，包括一字线性结构光激光器及其镜片组； 

成像系统，包括CCD或CMOS摄像机拍摄装置； 

光学镜头组件，包括设置在机壳内的光学镜头组、滤光片、减光片和设置在机壳底部的防护玻璃，所述的光学镜头组、滤光片安装在CCD或CMOS摄像机的底端；减光片安装在机壳后盖上；所述的光学镜头组、滤光片和减光片的中心连线与摄像机的入射光线位于同一条直线上； 

光反射装置，包括安装在机壳内与光照射装置、成像系统光路连接的固定反射镜和活动反射镜；该固定反射镜与活动反射镜相互平行，且活动反射镜沿水平方向前后移动； 

机械调整装置，包括将光照射装置、成像系统、光学镜头组件、光反射装置固定在机壳内的固定座和紧定螺钉。 

所述的机壳包括相互盖接的壳体和壳体盖板，壳体的底部由一防护玻璃片构成，侧边设有开固定孔的安装板。 

所述防护玻璃片的底部设有一可沿水平方向移动的遮光板。 

所述的壳体内腔位于光照射装置和减光片下方水平设置两块相互平行的 角钢，所述上下两角钢之间开有一条使活动反射镜沿水平方向滑动的滑动槽。 

所述的光照射装置包括通过固定支架、螺栓竖直安装在壳体内腔上部的一字线性结构光激光器，激光器内设有一组位置可调的镜片；一字线性结构光激光器发射的线性结构光穿过其镜片组后，依次进入活动反射镜、固定反射镜、CCD或CMOS摄像机的光路。 

所述的成像系统包括通过固定支架、螺栓竖直安装在壳体内腔上部的CCD或CMOS摄像机，摄像机的底端依次连接有光学镜头组和滤光片，所述的光学镜光组和滤光片的中心连线与摄像机的入射光线位于同一条直线上。 

所述滤光片的正下方设有一沿水平方向移动的减光片，壳体上设有一条与减光片相匹配的滑槽，滑槽的底部设有用于支撑减光片的凸块，减光片的末端穿越过滑槽后，在滑槽内水平移动。 

所述的光反射装置包括设置在光照射装置和成像系统下方的固定反射镜和活动反射镜，所述的固定反射镜通过其中部设置的销轴、插接到固定反射镜固定座后，通过紧定螺钉将固定反射镜固定在壳体内；所述的活动反射镜中部设有滑动轴，滑动轴的末端穿越过滑动槽后通过紧定螺帽调节其在滑动槽上的位置。 

所述活动反射镜与滑动轴之间还设有角度调节块。 

所述的一字线性结构光激光器与CCD或CMOS摄像机分别安装在壳体的内腔中，且一字线性结构光激光器与CCD或CMOS摄像机之间的角度为-15～15度。