视觉焊接跟踪方法及焊接工艺技术

本申请公开了一种视觉焊接跟踪方法及焊接工艺，包括焊缝跟踪系统，所述焊缝跟踪系统包括：旋转操作平台、位于所述旋转操作平台上方的视觉传感器、视觉处理器、控制器，所述视觉传感器通过关节驱动部件移动安装于一横梁，所述视觉传感器包括激光发生器与摄像机。本发明专利技术的优点在于提供了具有自动化程度高、焊接强度更高、楔形网精度更高、结构更为合理、应对加工和装配造成的卫士和尺寸误差变化效果更好的人工视觉激光跟踪纠偏焊接机器，并同时提供了该机器制造楔形网的加工工艺。

Visual welding tracking method and welding process

The present application discloses a visual welding tracking method and welding process, including a weld tracking system comprising a rotating operation platform, a visual sensor located above the rotating operation platform, a visual processor, a controller, and the visual sensor movably mounted on a joint driving component. The visual sensor includes a laser generator and a video camera. The invention has the advantages of high degree of automation, higher welding strength, higher precision of wedge mesh, more reasonable structure, better effect in dealing with the changes of guards and dimensional errors caused by processing and assembling, and provides an artificial vision laser tracking and correcting welding machine for manufacturing wedge mesh. Art.

【技术实现步骤摘要】
视觉焊接跟踪方法及焊接工艺
本申请涉及离心机过滤筛，特别涉及一种视觉焊接跟踪方法及焊接工艺。
技术介绍
楔形网的绕焊机器最早是美国的JohnsonScreen公司制造，目前高端的楔形网制造机器都是由美国的Johnson和比利时的Trislot垄断着。楔形网的加工工艺通过拉丝模具，得到三角形、水滴形、凸尖形等等不锈钢异形丝，然后将这些丝采用电阻焊工艺和与丝垂直的筋条上面焊接起来，得到楔形筛筒。这楔形网喇叭口设计，不容易堵，反冲洗效果特别好、气液流经压降特别小、自支撑机构的特点，大大提高了过滤效率和滤网强度。这种制造楔形网的机器缺点是全过程通电流能够巨大，焊点质量不够好，有打火、虚焊现象，楔形网的过滤精度误差难控制。平板楔形筛网是通过筛筒切开，展平获得，筛板的平整度由于金属的应力原因，效果很差。如果平整都要求高，需要筛板整体去进行退火、固溶处理，由于成本过高以及技术难度，目前国内还没有整体处理的厂家。另外，焊接机器自身的原因导致大直径、大筋条的楔形丝网无法完成，更别说制造出相应的高质量产品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种视觉焊接跟踪方法及焊接工艺，以克服现有技术的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案。本申请实施例公开了一种视觉焊接跟踪方法，包括焊缝跟踪系统，所述焊缝跟踪系统包括：旋转操作平台、位于所述旋转操作平台上方的视觉传感器、视觉处理器、控制器，所述视觉传感器通过关节驱动部件移动安装于一横梁，所述视觉传感器包括激光发生器与摄像机，视觉焊接跟踪方法包括如下步骤，S1激光发生器按照预先设置到达焊接初始位置，激光发生器将激光条纹投影带有焊缝的工件面，寻找起焊点；S2所述摄像机不断观察焊点前方一段焊缝曲线形成的焊接坐标，并反馈控制器；S3采集图像后存入视觉处理器的存储单元中，图像处理软件用直线段拟合光带中心线，确认端点，提取到的特征点坐标存储在内存中，进行下一个扫描循环；S4视觉处理软件对采集的图像与预先给定的多种焊缝类型进行比较，确定类型，提取焊接特征，获得焊接坐标；S5控制器控制周期为20ms向机器人关节驱动部件发动动作增量数据；同时摄像机也是20ms向控制器传送坐标偏差值；S6视觉传感器通过串口通信输出特征点坐标到控制器中，通过坐标转换获得焊缝特征点坐标在控制器坐标系统中的坐标；S7控制器驱动关节驱动部件运行示教程序，同时按照视觉传感器发出的焊接特征坐标与示教位置比较，得到偏差修正。优选的，在上述的视觉焊接跟踪方法中，焊接的楔形网包括支撑筋条与不锈钢丝，所述支撑筋条为设置有异形槽的竖直、圆形、扇形结构，所述不锈钢丝插入所述异形槽啮合形成整体。优选的，在上述的视觉焊接跟踪方法中，所述的不锈钢丝截面形状为三角形、水滴形、凸形。本申请实施例还公开了一种视觉焊接跟踪方法的焊接工艺，包括如下步骤：A利用线切割或者高能量密度激光束切割方法，得到开有异形槽口的支撑筋；B将不锈钢异形丝与支撑筋轴线垂直；C熔融焊接。优选的，在上述的视觉焊接跟踪方法中，步骤C中，将激光器聚焦到要焊接的位置，周围形成高温场，熔融之后迅速冷却，将不锈钢丝和支撑筋条焊接为一体。与现有技术相比，本专利技术的优点在于提供了具有自动化程度高、焊接强度更高、楔形网精度更高、结构更为合理、应对加工和装配造成的卫士和尺寸误差变化效果更好的人工视觉激光跟踪纠偏焊接机器，并同时提供了该机器制造楔形网的加工工艺。本专利技术的目的是为了解决以往焊接机器耗能大、焊接质量差，焊接产品类型单一问题和以往楔形网不平整、过滤精度公差大、焊点质量差、大直径、大筋条楔形网产品的生产应用问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为本专利技术具体实施例中视觉焊接跟踪系统示意图；图2所示为本专利技术具体实施例中激光扫描原理和图像中焊缝截面形状及特征点图；图3所示为本专利技术具体实施例中修正跟踪焊缝方向与速度示意图；图4所示为本专利技术具体实施例中机器人坐标系与焊缝图像坐标系示意图；图5所示为本专利技术具体实施例中不锈钢丝和支撑筋条不同结构的焊接示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。结合图1-4所示，视觉焊接跟踪方法，包括焊缝跟踪系统，焊缝跟踪系统包括：旋转操作平台、位于旋转操作平台上方的视觉传感器、视觉处理器、控制器，视觉传感器通过关节驱动部件移动安装于一横梁，视觉传感器包括激光发生器与摄像机，视觉焊接跟踪方法包括如下步骤，S1激光发生器按照预先设置到达焊接初始位置，激光发生器将激光条纹投影带有焊缝的工件面，寻找起焊点；S2摄像机不断观察焊点前方一段焊缝曲线形成的焊接坐标，并反馈控制器；S3采集图像后存入视觉处理器的存储单元中，图像处理软件用直线段拟合光带中心线，确认端点，提取到的特征点坐标存储在内存中，进行下一个扫描循环；S4视觉处理软件对采集的图像与预先给定的多种焊缝类型进行比较，确定类型，提取焊接特征，获得焊接坐标；S5控制器控制周期为20ms向机器人关节驱动部件发动动作增量数据；同时摄像机也是20ms向控制器传送坐标偏差值；S6视觉传感器通过串口通信输出特征点坐标到控制器中，通过坐标转换获得焊缝特征点坐标在控制器坐标系统中的坐标；S7控制器驱动关节驱动部件运行示教程序，同时按照视觉传感器发出的焊接特征坐标与示教位置比较，得到偏差修正。结合图5所示，焊接的楔形网包括支撑筋条与不锈钢丝，支撑筋条为设置有异形槽的竖直、圆形、扇形结构，不锈钢丝插入异形槽啮合形成整体。不锈钢丝截面形状为三角形、水滴形、凸形。视觉焊接跟踪方法的焊接工艺，包括如下步骤：A利用线切割或者高能量密度激光束切割方法，得到开有异形槽口的支撑筋；B将不锈钢异形丝与支撑筋轴线垂直；C熔融焊接，将激光器聚焦到要焊接的位置，周围形成高温场，熔融之后迅速冷却，将不锈钢丝和支撑筋条焊接为一体。本技术方案提供了具有自动化程度高、焊接强度更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视觉焊接跟踪方法，其特征在于，包括焊缝跟踪系统，所述焊缝跟踪系统包括：旋转操作平台、位于所述旋转操作平台上方的视觉传感器、视觉处理器、控制器，所述视觉传感器通过关节驱动部件移动安装于一横梁，所述视觉传感器包括激光发生器与摄像机，视觉焊接跟踪方法包括如下步骤，S1 激光发生器按照预先设置到达焊接初始位置，激光发生器将激光条纹投影带有焊缝的工件面，寻找起焊点；S2 所述摄像机不断观察焊点前方一段焊缝曲线形成的焊接坐标，并反馈控制器；S3 采集图像后存入视觉处理器的存储单元中，图像处理软件用直线段拟合光带中心线，确认端点，提取到的特征点坐标存储在内存中，进行下一个扫描循环；S4 视觉处理软件对采集的图像与预先给定的多种焊缝类型进行比较，确定类型，提取焊接特征，获得焊接坐标；S5 控制器控制周期为20ms向机器人关节驱动部件发动动作增量数据；同时摄像机也是20ms向控制器传送坐标偏差值；S6 视觉传感器通过串口通信输出特征点坐标到控制器中，通过坐标转换获得焊缝特征点坐标在控制器坐标系统中的坐标；S7 控制器驱动关节驱动部件运行示教程序，同时按照视觉传感器发出的焊接特征坐标与示教位置比较，得到偏差修正。...

【技术特征摘要】
1.一种视觉焊接跟踪方法，其特征在于，包括焊缝跟踪系统，所述焊缝跟踪系统包括：旋转操作平台、位于所述旋转操作平台上方的视觉传感器、视觉处理器、控制器，所述视觉传感器通过关节驱动部件移动安装于一横梁，所述视觉传感器包括激光发生器与摄像机，视觉焊接跟踪方法包括如下步骤，S1激光发生器按照预先设置到达焊接初始位置，激光发生器将激光条纹投影带有焊缝的工件面，寻找起焊点；S2所述摄像机不断观察焊点前方一段焊缝曲线形成的焊接坐标，并反馈控制器；S3采集图像后存入视觉处理器的存储单元中，图像处理软件用直线段拟合光带中心线，确认端点，提取到的特征点坐标存储在内存中，进行下一个扫描循环；S4视觉处理软件对采集的图像与预先给定的多种焊缝类型进行比较，确定类型，提取焊接特征，获得焊接坐标；S5控制器控制周期为20ms向机器人关节驱动部件发动动作增量数据；同时摄像机也是20ms向控制器传送坐标偏差值；S6视觉传感器通过串口通信输出特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，张厦，马金顺，
申请(专利权)人：张家港市联通化机有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32