[发明专利]双波长双目视觉焊缝跟踪方法及跟踪系统

摘要

本发明公开了一种双波长双目视觉焊缝跟踪方法，该方法包括图像采集、数据处理和焊缝跟踪等步骤，本发明同时公开了一种实现该方法的跟踪系统，本系统采用近红外和结构光双波长双目视觉传感系统，同时测量熔池和焊缝不同波长的焊缝区域图像并传输到微型工业控制机中，利用多信息融合算法和焊缝图像三维重建算法准确测量焊缝位置；微型工业控制机根据焊缝位置检测结果应用卡尔曼滤波算法对焊缝跟踪偏差状态进行最优估计，通过伺服驱动器驱动伺服电动机运动从而控制三轴运动工作台产生相应的运动，控制焊炬或激光头进行纠偏，实现焊缝的精确跟踪。该系统可以克服焊接现场的强光、飞溅和电磁干扰，提高焊缝跟踪精度及可靠性。

主权项

一种双波长双目视觉焊缝跟踪系统，包括双波长双目视觉检测系统、三轴伺服驱动焊缝跟踪系统和微型工业控制机，其特征在于：所述双波长双目视觉检测系统包括近红外摄像机(11)、结构光摄像机(4)、结构光激光器(5)和传感器安装板(3)，所述结构光摄像机(4)安装在传感器安装板(3)左前端，所述近红外摄像机(11)安装在传感器安装板(3)右前端，所述结构光激光器(5)位于结构光摄像机(4)和近红外摄像机(11)中间，安装在传感器安装板(3)中端；所述三轴伺服驱动焊缝跟踪系统包括X轴固定架(7)、Y轴固定架(9)和Z轴固定架(2)，所述X轴固定架(7)上表面安装有焊接工作台(15)，焊接件(6)摆放在所述焊接工作台(15)上，X轴伺服电机(13)安装在所述X轴固定架(7)的右端，所述Z轴固定架(2)的下前端与X轴固定架(7)的中后端连接，Z轴伺服电机(1)安装在所述Z轴固定架(2)的顶端，所述Y轴固定架(9)连接在Z轴固定架(2)右侧，Y轴伺服电机(8)安装在所述Y轴固定架(9)的后端，传感器安装板(3)安装在Y轴固定架(9)的前端，所述传感器安装板(3)背面安装有加强筋(16)，焊炬或激光头安装板(10)安装在Y轴固定架(9)的右前端，焊炬或激光头(12)安装在所述焊炬或激光头安装板(10)的正下方。