生產(chǎn)制造的不斷發(fā)展，對于產(chǎn)品焊接技術(shù)的要求也是越來(lái)越高，為了提升焊接產(chǎn)品的質(zhì)量，以及降低勞動(dòng)工人的勞動(dòng)強度和工作環(huán)境。焊接自動(dòng)化是一個(gè)重要方向，但是因為不少焊接作業(yè)都有特殊性，焊接工件容易變形，或者拼接不一致，這都給自動(dòng)焊接增加了難題。焊縫跟蹤系統就是專(zhuān)門(mén)研發(fā)出來(lái)處理此類(lèi)問(wèn)題的，我們一起來(lái)看下激光視覺(jué)焊縫跟蹤系統的結構。

  激光視覺(jué)跟蹤系統結構

  激光器作為結構光源,以預定的角度將激光條紋投影到傳感器下部的工作表面，CCD直接觀(guān)察在傳感器下部的條紋。傳感器以預先設定的距離安裝在焊槍前部,因此它可以觀(guān)察焊縫。系統在進(jìn)行跟蹤時(shí)，焊接速度和前視距離被用來(lái)計算延遲時(shí)間,保證焊槍沿著(zhù)焊縫行進(jìn)。

  激光視覺(jué)傳感器

  小巧緊湊的激光視覺(jué)傳感器一般安裝在焊矩邊上，傳感器里的激光二極管發(fā)射一束可見(jiàn)激光，經(jīng)光闌變成一束扇形光帶照射到工件上，傳感器里有一與激光二極管成一角度設置的CCD攝像機，來(lái)自工件表面的反射光就將接頭的幾何輪廓成像在CCD上，利用光學(xué)三角法，不但可檢測到水平特征，而且傳感器與工件間的高度也可確定。

  傳感器的作用就是將被測的物理量轉換成與之有對應關(guān)系的有用電信號，以滿(mǎn)足信息處理和控制的要求?？刂葡到y對來(lái)自傳感器的信號進(jìn)行分析處理，得到控制信號。執行機構一般由電機和十字滑塊組成，伺服電機由控制信號控制。

  圖像前處理

  焊接機器人視覺(jué)系統中圖像處理基本可分為兩方面,一是將所獲得的原始圖像進(jìn)行增強、濾波二值化等處理,目的是使得原始圖像去除噪音變得更加清晰,邊緣特征更加明顯,即前處理;二是將前處理后的圖像進(jìn)行邊緣檢測.特征提取等操作,為了準確無(wú)誤地獲得焊縫的中心信息,以便機器人進(jìn)行相應的坐標調整,滿(mǎn)足焊接質(zhì)量的要求。對視覺(jué)焊縫跟蹤實(shí)時(shí)圖像處理的方法進(jìn)行了研究,首先采用圖像增強來(lái)增加圖像對比度，采用中值濾波去除圖像噪聲，并用二值化法將目標圖像從背景圖像中提取出來(lái)。在后處理的研究中激光視覺(jué)焊縫跟蹤系統圖像處理的關(guān)鍵技術(shù)一微光帶中心線(xiàn)的抽取和特征點(diǎn)的檢測提出了切實(shí)可行的方法.采用中軸變換法提取的中心線(xiàn)單一連續;用斜率分析法來(lái)檢測特征點(diǎn)方便可靠。該處理方法能準確檢測焊縫特征點(diǎn)，處理速度快,能夠滿(mǎn)足跟蹤系統的實(shí)時(shí)性要求。

  上面內容就是對于激光視覺(jué)焊縫跟蹤系統結構的分析，激光視覺(jué)焊縫跟蹤系統在焊接作業(yè)開(kāi)始之前，調整焊槍位置，使其對準焊縫中心，然后開(kāi)啟電源，系統開(kāi)始工作，程序開(kāi)始運行，傳感器中的CCD便實(shí)時(shí)監視圖像,由軟件啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器,根據焊接速度的要求,調節定時(shí)器的時(shí)間間隔,每隔一定的時(shí)間抓拍幅圖像，通過(guò)程序對圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,得到圖像的焊縫中心,以當前焊縫中心相對于初始焊縫中心的偏差量為檢測量,輸出調整量給機器人控制器,控制機械手指引焊槍運行,實(shí)現自動(dòng)跟蹤。