[发明专利]一种控制搅拌摩擦焊焊头扎入深度的跟踪装置

权利要求书

1.一种控制搅拌摩擦焊焊头扎入深度的跟踪装置，包括图像采集装置以及耦接于图像采集装置且用于控制焊头扎入深度的计算机，其特征在于：图像采集装置包括与线激光发射器以及与焊头固定且用于采集线激光发射器所发出光斑的摄像机(2)，所述线激光发射器所发出光线与待焊接工件所成角度a不等于90°。

2.根据权利要求1所述的一种控制搅拌摩擦焊焊头扎入深度的跟踪装置，其特征在于：所述摄像机(2)与线激光发射器上均设置有偏振片(3)。

3.根据权利要求2所述的一种控制搅拌摩擦焊焊头扎入深度的跟踪装置，其特征在于：所述摄像机(2)上设置有与焊头固定连接有固定板(4)，摄像机(2)两侧设置有垂直于固定板(4)的防护板(5)。

4.根据权利要求3所述的一种控制搅拌摩擦焊焊头扎入深度的跟踪装置，其特征在于：固定板(4)上开设有用于调节跟踪装置相对焊头高度的调节孔。

5.根据权利要求4所述的一种控制搅拌摩擦焊焊头扎入深度的跟踪装置，其特征在于：防护板(5)与摄像机(2)之间通过螺钉固定。

6.根据权利要求5所述的一种控制搅拌摩擦焊焊头扎入深度的跟踪装置，其特征在于：两块防护板(5)之间设置有用于固定摄像机(2)的固定件(7)。

7.根据权利要求6所述的一种控制搅拌摩擦焊焊头扎入深度的跟踪装置，其特征在于：所述固定件(7)包括位于防护板(5)底部且垂直于防护板(5)的连接板(70)，连接板(70)一端转动连接在一个防护板(5)上，另一端设置有抵接在另一块防护板(5)上使两块防护板(5)具有相互靠拢趋势的弹性件(71)。

8.根据权利要求1所述的一种控制搅拌摩擦焊焊头扎入深度的跟踪装置，其特征在于：计算机内设置有用于计算焊头与加工面之间距离偏差的测距模块，所述测距模块的测距方法为：

S1：寻找图像上的线激光光源(1)的光斑；

S2：计算光斑在图像上的偏移距离的距离X；

S3：通过图像上偏移距离X换算实际距离Y；

S4：计算焊头高度距离偏差Z=tana/X。

9.根据权利要求8所述的一种控制搅拌摩擦焊焊头扎入深度的跟踪装置，其特征在于：图像上的线激光光源(1)光斑的寻找方法为：

S1-1：将采集到的照片进行一帧灰度图像处理，

S1-2：将得到的一帧灰度图像进行平滑处理；

S1-3：将平滑处理过的图像进行边缘点提取：

S1-4：将提取的边缘点进行降噪处理。

10.根据权利要求9所述的一种控制搅拌摩擦焊焊头扎入深度的跟踪装置，其特征在于：降噪处理的步骤为：

S1-4-1：预设阈值K，选取每一个点周围半径为R邻域的点的灰度形成阵列；

S1-4-2：将上述邻域分成四个区域，计算每个点左边领域点灰度的平均值M1，

计算每个点右边领域灰度的点平均值M2，计算每个点上面邻域点灰度的平均值M3，计算每个点下面邻域点灰度的平均值M4，选取>K的点为垂直方向的点，选取>K，作为水平方向的点，垂直方向的点与水平方向的点作为边缘点。