[发明专利]跟踪焊缝位置的焊炬位移控制系统

说明书

本发明是申请号为201510036997.0、申请日为2015年1月24日、发明名称为“跟踪焊缝位置的焊炬位移控制系统”的专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及焊接监控领域，尤其涉及一种跟踪焊缝位置的焊炬位移控制系统。

背景技术

焊接，也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。焊接一般通过下列三种途径达成接合的目的：(1)加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池，熔池冷却凝固后便接合，必要时可加入熔填物辅助；(2)单独加热熔点较低的焊料，无需熔化工件本身，借焊料的毛细作用连接工件(如软钎焊、硬焊)；(3)在相当于或低于工件熔点的温度下辅以高压、叠合挤塑或振动等使两工件间相互渗透接合(如锻焊、固态焊接)。

目前的焊接操作一般是人工方式进行，焊接人员带上防护面罩，手持焊炬，即焊枪，凭借肉眼观察焊接工件上的焊接缝隙线，将焊炬放置在所述焊接缝隙线位置上执行焊接，这种人工焊接的方式存在以下弊端：(1)由于焊接条件经常改变，例如强烈的弧光辐射、高温、烟尘等，会导致焊接人员的动作变形，使得焊炬偏离焊缝，导致焊接质量下降；(2)人工焊接的方式工作效率低下，容易给焊接人员带来严重的人身伤害。

因此，需要一种新的焊接控制方式，能够替代人工焊接的模式，采用机器自动跟踪焊缝，将焊炬自适应地移动到焊缝位置以实施焊接，从而达到提高焊接精度和效率，避免造成人员事故的效果。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种跟踪焊缝位置的焊炬位移控制系统，引入焊炬定位系统和图像识别系统对焊炬的位置和焊缝的位置进行准确确定，基于焊炬的位置和焊缝的位置之间的差异确定焊炬驱动信号的内容，从而移动焊炬到达正确的焊接位置执行焊接，提高焊接控制的自动化水平。

根据本发明的一方面，提供了一种跟踪焊缝位置的焊炬位移控制系统，所述控制系统包括CCD摄像头、图像采集卡、图像处理器、嵌入式处理器和焊炬驱动器，所述CCD摄像头用于拍摄待焊接设备的焊件图像，所述图像采集卡与所述CCD摄像头连接，用于对所述焊件图像执行图像预处理操作，输出预处理图像，所述图像处理器对所述预处理图像执行焊缝位置识别操作，输出焊缝中心线位置，所述嵌入式处理器与所述图像处理器和所述焊炬驱动器分别连接，基于所述焊缝中心线位置向所述焊炬驱动器发出焊炬驱动信号，所述焊炬驱动信号用于驱动焊炬移动。