[发明专利]用于焊缝与熔池单目双位图像同步采集的机器人焊接视觉传感器

权利要求书

1.一种机器人焊接视觉传感器，其特征在于，包括：安装支架、系统外壳、以相对位置安装定位角度固定的激光器和摄像头、减光滤光系统、保护机构和散热机构，其中：系统外壳通过安装支架与机器人末端相连，激光器设置于系统外壳内部左侧并通过支架紧贴内壁放置，摄像头转动设置于系统外壳内壁上，减光滤光系统设置于系统外壳内并且设置于摄像头的前端，保护机构设置于系统外壳下方，散热机构分布于系统外壳的内壁上；

所述的以相对位置安装定位角度固定的激光器和摄像头是指：将激光器在系统外壳内壁竖直放置，确定摄像头相对于竖直方向的最小倾斜角度和最大倾斜角度；对于给定工作距离和确定的镜头焦距、视场角而言，当摄像头镜头朝下竖直放置时，随着摄像头顺指针旋转，视场逐渐左移，将最小倾斜角度设为激光条纹位于视场中心时摄像头的倾斜角度，将最大倾斜角度设为熔池位于视场中心时摄像头的倾斜角度，摄像头的倾斜角度在此范围内调节时，所拍摄得到的图像同时包含激光条纹和熔池，能够提供足够的焊接过程特征信息。

2.根据权利要求1所述的机器人焊接视觉传感器，其特征是，所述的保护机构包括：扣板、保护玻璃和遮光挡板，其中：保护玻璃设置于扣板内，扣板设置于系统外壳底部，遮光挡板设置于扣板上。

3.根据权利要求1所述的机器人焊接视觉传感器，其特征是，所述的安装支架包括：旋转支架、摄像头支架、激光器支架、燕尾槽和承载支架，其中：旋转支架和摄像头支架设置于系统外壳内用以旋转固定摄像头；激光器支架设置于系统外壳内并通过螺钉固定激光器；承载支架通过燕尾槽与系统外壳上的梯形块活动连接并用以调整传感器的高度和角度，同时将传感器固定于机器人第六轴上。

4.根据权利要求1所述的机器人焊接视觉传感器，其特征是，所述的减光滤光系统包括：减光片托槽、滤光片托槽、减光片和滤光片，其中：减光片设置于减光片托槽内，滤光片设置于滤光片托槽内，滤光片托槽设置于摄像头的镜头上，减光片托槽与滤光片托槽通过螺纹配合。

5.根据权利要求4所述的机器人焊接视觉传感器，其特征是，所述的滤光片托槽在盛放滤光片后直接紧贴在镜头前，减光片托槽侧面设有用于插入减光片的方形槽，通过选择插入的距离改变减光片的覆盖范围或从两端分别插入减光程度不同的减光片，从而在同一视场内进行分割，分别满足焊缝跟踪图像以及熔池图像不同的减光需求。

6.根据权利要求1所述的机器人焊接视觉传感器，其特征是，所述的散热机构包括：铜板和气道，其中：铜板贴合于系统外壳内壁上，气道设置于系统外壳的内壁面上。