[发明专利]基于CMOS的紧凑型机器人焊缝跟踪激光视觉传感器

权利要求书

1.一种基于CMOS的紧凑型机器人焊缝跟踪激光视觉传感器，其特征在于，包括：安装支架、系统外壳、摄像机、激光器和减光滤光系统，其中：摄像机和减光滤光系统在焊接过程中同轴设置于系统外壳内壁并传输焊接过程焊缝图像，摄像机和激光器以20°的夹角设置于系统外壳的内部，安装支架设置于焊枪上；

所述的安装支架包括：焊枪左夹具、焊枪右夹具、连接夹具、调位夹具、左夹块、夹块主体、右夹块以及燕尾槽，其中：焊枪左夹具和焊枪右夹具一端于连接夹具三者之间相互配合，另一端于焊枪相互配合，将传感器整体设置于焊枪上，连接夹具和调位夹具转动连接以调整传感器和焊枪之间的位置，作为连接传感器和焊枪夹具的桥梁的夹块主体一侧与传感器外壳外壁通过燕尾槽相连，另一侧与调位夹具相连，左夹块和右夹块与夹块主体相互配合，起到固定的作用，安装支架将传感器设置于焊枪上；

所述的系统外壳内壁底部设有呈20°斜角的斜坡，所述的激光器和摄像机依次设置于斜坡上以便于提取激光条纹的特征信息。

2.根据权利要求1所述的紧凑型机器人焊缝跟踪激光视觉传感器，其特征是，所述的系统外壳为3D打印的加工方式整体成型，采用耐温尼龙作为3D打印材料，其内壁设有回型气道，形成空冷系统。

3.根据权利要求2所述的紧凑型机器人焊缝跟踪激光视觉传感器，其特征是，所述的回型气道起始于主体顶部气道入口、终止于气道入口平行位置的气道出口，该气道位于主体左、右、后三个内壁，在内壁表面下挖深度1.5mm，宽度5mm。

4.根据权利要求1所述的紧凑型机器人焊缝跟踪激光视觉传感器，其特征是，所述的激光器通过激光器夹具固定链接，摄像机通过面板螺纹孔与摄像机夹具固定连接，进而再将激光器夹具与摄像机夹具相互配合。

5.根据权利要求4所述的紧凑型机器人焊缝跟踪激光视觉传感器，其特征是，所述的摄像机夹具为L字形结构，能够保证摄像机与激光器呈20°夹角以及二者中心位于同一平面上，该摄像机夹具的设计使得激光器和摄像机在传感器外部预安装以确定相对位置后再整体装配至系统外壳内部，简化了装配流程并易于维修。

6.根据权利要求1所述的紧凑型机器人焊缝跟踪激光视觉传感器，其特征是，所述的减光滤光系统为滑动抽屉结构且减光滤光片可依次置于该抽屉中，当元件损坏时拉开抽屉更换即可，安装方便，便于维护。

7.根据权利要求1或6所述的紧凑型机器人焊缝跟踪激光视觉传感器，其特征是，所述的减光滤光系统外侧设有保护玻璃，该保护玻璃为透明树脂制成，能够防止焊接时的各种飞溅，在不影响摄像机采像的前提下保护摄像机和激光滤光系统免受破坏，增加元件的使用寿命。

8.根据权利要求6所述的紧凑型机器人焊缝跟踪激光视觉传感器，其特征是，所述的减光滤光片的中心波长为660nm，带宽20nm，透过率大于90％，截止深度为OD4的窄带滤光片。