[发明专利]基于激光结构光的焊缝跟踪视觉传感器

权利要求书

1.一种基于激光结构光的焊缝跟踪视觉传感器，其特征在于，所述传感器包括：

激光发生器，其用于向待焊接的工件发射激光产生激光结构光平面，以在所述工件的表面形成激光条纹；

图像采集装置，其用于采集待焊接的工件的焊缝图像；以及

相对所述图像采集装置滑动设置的减光滤光系统，并且

当所述减光滤光系统处于第一位置时，所述减光滤光系统能够在所述工件处于被焊接的过程中将进入到所述图像采集装置中的激光光线进行减光和滤光；

当所述工件处于非焊接的状态下，通过滑动的方式使所述减光滤光系统位于第二位置，所述传感器进行标定和焊缝初始点导引，

所述传感器还包括系统外壳，所述系统外壳包括背板、底板、侧盖和上盖，并且

在组装好的状态下，所述背板、所述底板、所述侧盖和所述上盖形成用于容纳所述图像采集装置和所述激光发生器的箱式结构，所述减光滤光系统安装于所述底板上，

所述传感器还包括安装组件，所述安装组件包括：

绝缘板支架，其设置于所述背板的外侧；

安装支架，其与所述绝缘板支架连接，所述系统外壳通过该安装支架安装在对工件执行焊接作业的焊接机器人上；

外壳支架，其设置于所述背板的内侧；

托板，其设置于所述外壳支架的内侧，所述托板用于安装所述图像采集装置；以及

激光器支架，其设置于所述箱式结构内并与所述底板连接，所述激光器支架用于安装所述激光发生器；

所述减光滤光系统包括：

减光滤光支架，其与所述底板背离所述激光发生器的一侧连接，且所述减光滤光支架上设有层叠设置的第一滑道和第二滑道；

滤光片层，其与所述第一滑道滑动连接；以及

减光片层，其与所述第二滑道滑动连接，

所述传感器还包括：

安装座，与所述减光滤光支架的底部连接；

窗口片，设置于所述安装座上用于阻挡焊接过程中产生的烟尘，

所述传感器还包括冷却部，所述冷却部包括：

气冷通道，其包括：设置于所述外壳支架内的第一气冷通道、设置于所述减光滤光支架上的通气孔以及设置于所述安装座内的第二气冷通道，所述第一气冷通道经所述通气孔与所述第二气冷通道连通；

液冷通道，其设置于所述背板内。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括与所述图像采集装置信号连接的处理单元，所述处理单元包括与多种类型的焊缝图像对应的多个图像处理模块，所述处理单元能够根据所述图像采集装置提供的焊缝图像的类型调用相对应的所述图像处理模块，以对焊缝图像进行处理。

3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述激光发生器为半导体一字激光器。

4.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于，所述图像采集装置为工业摄像机，并且

在组装好的状态下，所述工业摄像机的光轴中心线与所述激光结构光平面的夹角为15至30°。

5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括挡弧板，所述挡弧板设置于所述背板的底部，所述挡弧板用于阻挡焊接过程中产生的电弧。