[发明专利]一种基于磁控电弧与激光视觉传感的焊缝自动跟踪控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于磁控电弧与激光视觉传感的焊缝自动跟踪控制方法，其特征是：在焊接过程中，磁控电弧传感器(10)控制焊接电弧扫描坡口，霍尔传感器(7)将检测到的焊接电流信号经过滤波电路信号处理，将干扰信号滤除并将有效信号提取和放大之后进行软件处理和运算，求得焊枪(1)偏离焊缝中心位置的偏差信息；激光视觉传感器(11)将激光倾斜投射在接缝坡口上，由图像采集装置(6)采集包含焊缝特征的激光条纹图像，经自适应阈值分割与中值滤波、细化与计算斜率等步骤，获取焊枪(1)对焊缝中心的偏差量；这二种焊缝偏差信息一并输入至跟踪系统中央控制器(8)，采用双传感预估检验校准的融合方法进行信息处理，将融合后的偏差信息作为执行机构的焊缝偏差调节量，由执行机构执行焊缝偏差调节，实现焊缝自动跟踪，完成自动化焊接。

2.根据权利要求1所述的基于磁控电弧与激光视觉传感的焊缝自动跟踪控制方法，其特征是：采用双传感预估检验校准的融合方法对多传感器数据融合。

3.根据权利要求1所述的基于磁控电弧与激光视觉传感的焊缝自动跟踪控制方法，其特征是：结合磁控电弧传感器与激光视觉传感器实现焊缝自动跟踪。

4.根据权利要求1所述的基于磁控电弧与激光视觉传感的焊缝自动跟踪控制方法，其特征是：采用基于焊缝轨迹预测的焊缝偏差实时检测方法，提高焊缝跟踪精度。

5.一种基于磁控电弧与激光视觉传感的焊缝自动跟踪控制系统，其特征是：它包括焊枪(1)、焊接电源(2)、送丝机(3)、执行机构、图像采集装置(6)、霍尔传感器(7)、控制器(8)、驱动器(9)、磁控电弧传感器(10)和激光视觉传感器(11)，焊接电源(2)两极分别连接送丝机(3)和霍尔传感器(7)，霍尔传感器(7)与控制器（8）连接，送丝机(3)与设置在执行机构上的焊枪(1)连接，在焊枪(1)上设置磁控电弧传感器(10)，在磁控电弧传感器(10)上设置激光视觉传感器(11)，激光视觉传感器(11)通过图像采集装置(6)与控制器（8）连接，控制器(8)通过驱动器(9) 连接执行机构。

6.根据权利要求5所述的基于磁控电弧与激光视觉传感的焊缝自动跟踪控制系统，其特征是：所述执行机构包括焊接小车(4)、十字滑架(5)以及十字滑架(5)上的步进电机；十字滑架(5)包括高低调节滑架(13)和安装在高低调节滑架(13)上的左右调节滑架(12)，焊枪(1) 设置在左右调节滑架(12)上。

7.根据权利要求5所述的基于磁控电弧与激光视觉传感的焊缝自动跟踪控制系统，其特征是：所述执行机构包括焊接机器人(14)以及焊接机器人(14)上的各电机，焊枪(1)安装在焊接机器人(14)上，具体安装在焊接机器人(14)手臂的末端。

8.根据权利要求5所述的基于磁控电弧与激光视觉传感的焊缝自动跟踪控制系统，其特征是：所述执行机构包括焊接专机(15)以及焊接专机(15)上的各电机；焊接专机(15)包括X轴水平调节滑架(16)和Y轴高低调节滑块(17)，Y轴高低调节滑块(17)安装在X轴水平调节滑架(16)上；焊枪(1)安装在焊接专机(15)上，具体安装在Y轴高低调节滑块(17)上。