[发明专利]一种模块化焊缝识别装置及识别方法

说明书

本发明公开了一种模块化焊缝识别装置及识别方法，焊缝识别装置包括轨道装置、滑动装置、水平调节装置和竖向调节装置；至少两条所述轨道装置平行地设置在待识别焊缝两侧，共同组成装置的运行轨道，并在运行轨道的两端头设置有端板，其中一个所述端板的外侧设置有固定工控机的工控机支架；所述轨道装置外侧面设置有沿焊缝方向滑动的滑动装置，所述滑动装置外侧设置有水平调节装置，两水平调节装置之间设有垂直焊缝的竖向调节装置，竖向调节装置上还设有夹持装置；所述夹持装置上固定有摄像头和激光笔。本发明现场安装快捷，操作简单，识别过程中装置运行的稳定性好；识别方法响应迅速，鲁棒性较好，焊缝特征尺寸识别精度高。

技术领域

本发明涉及焊缝识别技术领域，尤其涉及一种模块化焊缝识别装置及识别方法。

背景技术

焊接在工业生产和建筑领域具有重要地位，随着我国科技水平的不断提高，人们对焊接质量和焊接速度也提出了更高的要求。为了改善焊接工作环境、提高焊接质量和生产效率，焊接机器人逐渐开始得到应用。但现阶段焊接机器人的自动化水平还比较低，停留在示教再现水平，这不仅降低了作业效率，也增加了生产成本和周期，无法满足焊接生产多样性的要求。

因此，自动化焊接机器人要求一种跟踪精度高、适用范围广的焊缝识别装置及识别方法，以便焊接机器人获得对焊缝各几何参数的实时反馈，从而调整焊接位置和焊接参数。目前市场上常见的焊缝识别技术主要包括结构光视觉传感方法、红外传感方法、直接图像传感法等。其中视觉传感器作为一种非接触传感器，具有灵敏度高、实时性好、不易受干扰等优势，因此广泛应用在焊缝识别领域。同时，大部分的焊缝识别装置往往通过固定架与螺丝直接固定在设备上，后期的移动和调整都较为麻烦，阻碍了快速识别焊缝几何参数。

综上所述，如何有效地解决目前焊缝识别装置及识别方法无法适应复杂多变的工作状况，识别效率低，识别精度差等技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

发明目的：实现施工现场平板焊缝的快速识别，并要求装置具有对多种长度及曲率的焊缝的适应能力，装置的安装准备过程短，识别精度高。为此提出了一种模块化焊缝识别装置及识别方法，用来实现平板对接焊缝几何参数的识别。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种模块化焊缝识别装置，包括轨道装置、滑动装置、水平调节装置和竖向调节装置；至少两条所述轨道装置平行地设置在待识别焊缝两侧，共同组成装置的运行轨道，并在运行轨道的两端头设置有端板，其中一个所述端板的外侧设置有固定工控机的工控机支架；所述轨道装置外侧面设置有沿焊缝方向滑动的滑动装置，所述滑动装置外侧设置有水平调节装置，两水平调节装置之间设有垂直焊缝的竖向调节装置，竖向调节装置上还设有夹持装置；所述夹持装置上固定有摄像头和激光笔。

进一步地，每条所述轨道装置包括滑动轨，齿槽，卡口，电磁铁，固定器，连接环，连接螺栓；所述滑动轨为一钢制匚型轨道，其下侧上表面设置有与带齿滚轮相互啮合的齿槽；所述卡口设置于轨道装置的外侧面上下两端；两片电磁铁设置于轨道装置的后侧面，作为轨道装置的固定支座；固定器设置于轨道装置下侧的两端，由在两对角象限上设置的1/4圆凸起同外部的空心方块组成，两端的凸起交错设置；连接环设置于轨道装置上侧两端，每侧各二，用于连接螺栓穿过。

进一步地，所述滑动装置包括带齿滚轮，转动电机，转动轴，滑动器；带齿滚轮为内嵌于轨道装置内的两个相同尺寸的带锯齿的圆形轮；转动电机可绕固定于滑动器内侧面的转动轴转动，并带动相连的带齿滚轮沿焊缝方向运动；滑动器为一钢制平板，上下部设有与卡口嵌固的凸槽。

进一步地，所述端板为一中部外凸的钢制矩形平板，上下端头设置有连接环，中部设置有固定器，一侧设置有固定工控机的工控机支架。