[发明专利]曲线角接焊缝激光视觉传感器及焊缝偏差实时检测的方法

权利要求书

1.一种曲线角接焊缝偏差实时检测系统，其具有激光视觉传感器，其特征在于：航空插座(1)固定在视觉传感器壳体(2)上，视觉传感器壳体(2)中装有摄像机(3)、窄带滤光片(5)、减光片(6)，镜头(4)固定在摄像机(3)的前端，视觉传感器壳体(2)通过冷却板(7)和尼龙连接件(8)与焊枪夹持件(9)连接，焊枪夹持件(9)固定在焊枪(10)上；激光光源A(11)、激光光源B(12)分别固定在焊枪夹持件(9)的两个侧面，激光光源A(11)发出激光光束A(13)、激光光源B(12)发出激光光束B(14)，激光光束A(13)、激光光束B(14)位于焊枪两侧与焊枪轴线平行且共面，分别平行照射到工件A(15)、工件B(16)表面，分别形成激光光斑A(17)、激光光斑B(18)，两个激光光斑A、B与焊丝(19)端部在曲线角接焊缝(20)分布方向上的投影重合。

2.根据权利要求1所述的曲线角接焊缝偏差实时检测系统，其特征在于：所述的曲线角接焊缝激光视觉传感器的可视距离为110mm～150mm，摄像机(3)的轴线与焊枪(10)的轴线夹角为10°～45°。

3.根据权利要求1所述的曲线角接焊缝偏差实时检测系统，其特征在于：所述的激光光源A(11)、激光光源B(12)的激光波长为658nm，激光光斑A(17)、激光光斑B(18)的形状为圆形，直径2mm～5mm，功率10mW～200mW。

4.根据权利要求1所述的曲线角接焊缝偏差实时检测系统，其特征在于：所述的窄带滤光片(5)的通带波长为640nm～670nm。

5.一种利用权利要求1至4中任意一项所述的曲线角接焊缝偏差实时检测系统进行曲线角接焊缝偏差实时检测的方法，其特征在于：当焊丝(19)横向对准曲线角接焊缝(20)时，激光光斑A(17)、激光光斑B(18)在CCD感光元件(24)成像的Z方向坐标值作为基准值；当焊丝(19)偏离曲线角接焊缝(20)时，激光光斑A(17)在工件A(15)上的位置、激光光斑B(18)在工件B(16)上的位置会发生变化，激光光斑A(17)、激光光斑B(18)在CCD感光元件(24)成像的z方向坐标值会随之发生变化，通过对变化量及变化趋势计算得出焊缝横向偏差值大小及判断偏差方向；同理，当工件A(15)、工件B(16)与激光视觉传感器纵向距离发生变化时，激光光斑A(17)在工件A(15)上的位置、激光光斑B(18)在工件B(16)上的位置会发生变化，激光光斑A(17)、激光光斑B(18)在CCD感光元件(24)成像的z方向坐标值会随之发生变化，通过对变化量及变化趋势计算得出焊缝纵向偏差值大小及判断偏差方向。