[发明专利]一种面向航天构件的智能激光焊接系统

权利要求书

1.一种面向航天构件的智能激光焊接系统，其特征在于：包括自动化上下料与柔性装夹子系统、视觉机器人与智能控制子系统、自适应激光焊接头和焊接质量在线监测子系统，

所述自动化上下料与柔性装夹子系统包括上下料机器人、机器人控制柜及工件传输装置，所述上下料机器人的末端设有柔性装夹，且柔性装夹设于工件传输装置的上方；

所述视觉机器人与智能控制子系统包括设于上下料机器人的末端且位于柔性装夹上方的CCD 相机及机器视觉配置与控制系统，且机器视觉配置与控制系统与机器人控制柜及CCD 相机电连接；

在所述柔性装夹的侧端还设有与柔性装夹配合的自适应激光焊接头及焊接质量在线监测子系统。

2.根据权利要求1所述的面向航天构件的智能激光焊接系统，其特征在于：所述CCD 相机包括光源、摄像头、图像采集卡及工控计算机及机器视觉配置的控制软件。

3.根据权利要求2所述的面向航天构件的智能激光焊接系统，其特征在于：所述视觉机器人与智能控制子系统通过CCD相机对工件进行拍照并提取焊接轮廓，机器视觉配置与控制系统将照片上的轮廓数据变换为机器人TCP坐标轨迹。

4.根据权利要求3所述的面向航天构件的智能激光焊接系统，其特征在于：所述轮廓提取包括边缘检测和轮廓生成，所述边缘检测包括如下步骤：

(1) 滤波：边缘检测算法主要是基于图像强度的一阶和二阶导数，通过滤波器增强边缘和降低噪声；

(2) 增强：增强边缘的基础是确定图像各点邻域强度的变化值，通过计算梯度幅值来增强边缘；

(3) 检测：根据图像中梯度幅值阈值进行检测；

(4) 定位：某一应用场合要求确定边缘位置，边缘的位置通过子像素分辨率估计，进而估计出边缘的方位。

5.根据权利要求1所述的面向航天构件的智能激光焊接系统，其特征在于：所述自适应激光焊接头采用光学识别焊缝跟踪系统。

6.根据权利要求1所述的面向航天构件的智能激光焊接系统，其特征在于：所述焊接质量在线监测子系统包括设置在熔池的信号滤波器以及与信号滤波器依次联接的外部光学传感器、光纤和数字信号处理单元。