[发明专利]二维同轴补偿振镜追踪焊缝偏移的系统及纠偏方法

说明书

本发明提供了一种二维振镜追踪焊缝补偿偏移的系统及纠偏方法，所述偏移系统包括信息处理模块，用于设定预设运动轨迹，还用于将采集的振镜与焊缝偏移的实际图像信息转化为像素图像信息和像素图像数据信息，并将像素图像信息和像素图像数据信息通过参考预设运动轨迹以运算出焊缝宽度值信息和焊缝查找效果图信息；人机交互模块，用于显示焊缝宽度和焊缝查找效果图。有益效果在于：本发明中的CCD工业相机与焊接头同轴设置，其避免了CCD工业相机占用额外的空间；本发明还通过改变激光焦点相对于焊接头中心线上下偏差以纠偏振镜跟踪焊缝的偏移，其解决了扫描位置与焊接位置之间距离的频繁变动引起的焊接效果不理想的问题。

技术领域

本发明属于激光焊接技术领域，具体涉及一种二维同轴补偿振镜追踪焊缝偏移的系统及纠偏方法。

背景技术

在激光焊接技术领域，一般采用螺旋焊接方式实施焊缝焊接，其通过振镜电机驱动X、Y镜片小角度、高速摆动形成的激光焦点光斑与移动的焊接工作台配合而实现螺旋焊接。运用此种焊接方式的焊接头结构复杂、研发成本高，且难以解决频繁改变扫描位置(激光焦点)与焊接位置(焊缝)之间的距离而引发的焊接效果不理想的问题。

现有技术中的补偿振镜追踪焊缝偏移的系统存在如下问题：都未能够实现固定焊接头与焊缝之间的相对位置，其通常由电机驱动振镜摆动。因此，急需设计一种二维同轴补偿振镜追踪焊缝偏移的系统及纠偏方法以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二维同轴补偿振镜追踪焊缝偏移的系统及纠偏方法，旨在提供一种避免频繁移动焊接头与焊缝的相对位置以实现纠偏的二维同轴补偿振镜追踪焊缝偏移的系统及纠偏方法。

本发明是这样实现的，提供一种二维同轴补偿振镜追踪焊缝偏移的系统，所述补偿偏移的系统包括信息处理模块，用于设定预设运动轨迹，还用于将采集的振镜与焊缝偏移的实际图像转化为显示图像数据信息，并将显示图像数据信息通过参考预设运动轨迹以运算出焊缝宽度值信息和焊缝查找效果图信息；还包括人机交互模块，用于显示焊缝宽度值和焊缝查找效果图；和主控调度模块，用于根据焊缝宽度值信息控制振镜偏移以补偿偏移量。

优选的，所述信息处理模块包括CCD工业相机和算法运算元件，所述CCD工业相机用于采集振镜和焊缝偏移的实际图像信息；并将实际图像信息通过算法运算元件转化为像素图像信息和像素图像数据信息；以及将像素图像信息和像素图像数据信息运算为焊缝宽度信息和焊缝查找效果图信息。

优选的，所述实际图像信息包括有限个焊缝点信息，所述信息处理模块用于将有限个焊缝点信息运行为焊缝特征信息和焊缝特征数据信息；并将焊缝特征数据信息和焊缝特征数据信息运算为焊缝宽度值信息和焊缝查找效果图信息。

优选的，所述信息处理模块至少通过建立二维坐标轴以运算出焊缝宽度值信息。

优选的，所述信息处理模块至少通过边缘检测以运行出焊缝查找效果图信息。

优选的，所述算法运算元件将焊缝宽度信息和焊缝查找效果图信息信号传递到人机交互模块。

优选的，所述算法运算元件将焊缝宽度信息信号传递到主控调度模块。

优选的，所述主控调度模块包括振镜微调元件，所述主控调度模块根据焊缝宽度信息控制振镜微调元件改变振镜相对于预设运动轨迹的偏差值。

所述振镜用于聚焦激光光束以形成激光焦点，所述振镜微调元件调控激光焦点相对于预设运动轨迹的偏差值以补偿焊缝与振镜的偏移量。

优选的，所述预设运动轨迹为激光头在焊接工件过程中的运动轨迹；

所述振镜用于聚焦激光光束以形成激光焦点，所述振镜微调元件调控激光焦点相对于预设运动轨迹的偏差值以补偿焊缝与振镜的偏移量。

优选的，信息处理模块运行出便于计算焊缝与振镜偏移量的二维坐标轴信息。