[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

摘要

一种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，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。本发明采用主被动视觉相结合的方式，包含一个激光器和一个摄像头，在一帧图像中可同时得到焊缝和熔池图像，通过在减光滤光系统中相邻位置上设置不同的减光条件，反映焊缝特征的激光条纹图像和焊接质量的熔池图像，体积较小、灵活性较大，能够满足不同场合的使用需求。

主权项

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。