[发明专利]船梯机器人折线角焊缝智能识别装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于自动化焊接技术领域，特别是一种船梯机器人折线角焊缝智能识别装置及方法。

背景技术

随着计算机、人工智能等科学信息技术的进步及广泛应用，“智能化”的概念越来越清晰地呈现在人们面前。现代生产对高品质、高效率的迫切需求，如何提高焊接技术的智能化程度日益成为焊接技术应用领域的研究热点。如今，汽车、压力容器以及造船工业现场对焊接技术的自动化、智能化水平的要求不断增强。

目前，船梯焊缝接头焊接采用的焊接技术方法，主要是常规手工电弧焊，手工电弧焊存在以下几个问题：焊接效率低，焊接质量难以保证以及焊接人工成本高等，无法满足现代化生产的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保证焊接作业质量，提高工厂自动化、智能化程度的船梯机器人折线角焊缝智能识别装置及方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种船梯机器人折线焊缝智能识别装置，包括激光视觉传感器组件、图像采集卡和计算机，其中激光视觉传感器组件设置在ABB焊接机器人的焊枪上，激光视觉传感器组件通过图像采集卡与计算机连接；所述激光视觉传感器组件包括半导体激光器、CCD摄像机、镜头、窄带滤光片，所述半导体激光器与CCD摄像机设置于ABB焊接机器人手臂末端；窄带滤光片设置于镜头前端，且窄带滤光片和镜头均与CCD摄像机固定连接；图像采集卡设置于计算机主板上；

将半导体激光器与CCD摄像机固定于ABB焊接机器人手臂末端，并调整半导体激光器、CCD摄像机与焊枪三者的空间位置关系，使半导体激光器发射的激光照射在船梯工件角焊缝接头上，通过CCD摄像机摄取焊缝激光图像；图像采集卡将窄带滤光片滤光处理后的图像传输至计算机，计算机进行图像分析处理获得船梯折线角焊缝轨迹；计算机将焊缝轨迹反馈至ABB焊接机器人，实现船梯机器人折线角焊缝的自动焊接。

进一步地，所述半导体激光器与CCD摄像机分别通过夹具刚性固定于ABB焊接机器人手臂末端。

进一步地，所述镜头与窄带滤光片分别通过夹具与CCD摄像机固定连接。

进一步地，所述固定半导体激光器与CCD摄像机的夹具，能够调节半导体激光器与CCD摄像机之间的角度，使半导体激光器发射的激光照射在船梯工件角焊缝接头上，并通过CCD摄像机摄取焊缝激光图像。

一种基于所述船梯机器人折线焊缝智能识别装置的船梯机器人折线焊缝智能识别方法，包括以下步骤：

步骤1、将半导体激光器与CCD摄像机固定于ABB焊接机器人手臂末端，并调整半导体激光器、CCD摄像机与焊枪三者的空间位置关系；

步骤2、半导体激光器发射的激光照射在船梯工件角焊缝接头上，通过CCD摄像机摄取焊缝激光图像；

步骤3、图像采集卡将窄带滤光片滤光处理后的图像传输至计算机，计算机进行图像分析处理获得船梯折线角焊缝轨迹；

步骤4、计算机将焊缝轨迹反馈至ABB焊接机器人，实现船梯机器人折线角焊缝的自动焊接。

进一步地，步骤2中所述的船梯工件角焊缝为断续折线角焊缝。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)采用焊缝智能识别技术，提高了焊接机器人智能化程度；(2)有利于保证焊接产品质量；(3)有利于提高焊接作业效率。

附图说明

图1为本发明船梯折线焊缝智能识别示意图。

图2为本发明激光视觉传感器组件示意图。

图3为本发明图像采集系统示意图。

图4为本发明焊缝智能识别系统示意图。

具体实施方式

结合图1～2，本发明船梯机器人折线焊缝智能识别装置，包括激光视觉传感器组件、图像采集卡和计算机，其中激光视觉传感器组件设置在ABB焊接机器人的焊枪上，激光视觉传感器组件通过图像采集卡与计算机连接；所述激光视觉传感器组件包括半导体激光器4、CCD摄像机3、镜头2、窄带滤光片1，所述半导体激光器4与CCD摄像机3设置于ABB焊接机器人手臂末端；窄带滤光片1设置于镜头前端，且窄带滤光片1和镜头2均与CCD摄像机固定连接；图像采集卡设置于计算机主板上；

将半导体激光器与CCD摄像机固定于ABB焊接机器人手臂末端，并调整半导体激光器、CCD摄像机与焊枪三者的空间位置关系如图2，使半导体激光器发射的激光5照射在船梯工件6角焊缝接头上，通过CCD摄像机3摄取焊缝激光图像；图像采集卡将窄带滤光片1滤光处理后的图像传输至计算机，计算机进行图像分析处理获得船梯折线角焊缝轨迹；计算机将焊缝轨迹反馈至ABB焊接机器人，实现船梯机器人折线角焊缝的自动焊接。