【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，特别是涉及一种焊接。
技术介绍
1、随着工业生产的快速发展和安全生产意识的不断提高，对高效、可靠的焊缝自动跟踪系统的需求日益增长，焊接是现代制造业中广泛应用的关键工艺，尤其在汽车、航空、造船、管道等领域。然而，传统的焊接过程往往受到焊缝位置、形状和角度的变化因素的影响，导致焊接质量不稳定，甚至出现偏移、漏焊或过焊问题，为了提高焊接精度，焊缝的自动跟踪成为研究热点。
2、目前，大多数焊缝跟踪系统采用摄像头或传感器来监测焊接轨迹，但这些系统在应对复杂的工作环境和焊接过程中容易受到温度、烟雾、光照因素的影响，导致监测精度下降。在传统的焊接过程中，由于无法准确地监测焊缝信息，导致焊接轨迹容易出现偏差，影响焊接的质量和精度。
3、目前很多焊接系统仍然依赖人工操作或简单的自动化设备，缺乏智能化的焊缝跟踪和调整机制，不能及时响应焊接过程中出现的问题。
4、焊接系统对于焊接过程中可能出现的问题(如焊枪偏斜、焊接轨迹失准等)的识别和处理能力较弱，往往需要停机检查，增加了生产成本，因此急需能提高焊缝自动追踪精准度的系统。
技术实现思路
1、专利技术目的：提出一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，以解决现有技术存在的上述问题。
2、技术方案：一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，包括：
3、焊接轨迹失准指数计算模块，用于获取焊接过程中的焊缝信息数据，计算得到焊接轨迹失准指数，所述焊缝信息数据包括焊接
4、焊接状态判断模块，根据焊接轨迹失准指数，判断焊接轨迹是否符合焊接需求，生成焊接轨迹状态信号；
5、焊枪偏斜指数计算模块，根据焊接轨迹状态信号，获取焊枪位置数据，计算得到焊枪偏斜指数；
6、焊枪位置状态判断模块，根据焊枪偏斜指数，判断焊枪的位置是否异常，生成焊枪位置状态信号；
7、偏移指数计算模块，根据焊接轨迹曲线段和焊枪移动路径曲线段，计算得到焊枪移动路径曲线与焊接轨迹曲线的偏移指数；
8、波及程度判断模块，根据偏移指数，判断焊枪移动路径与焊接轨迹之间的联系，生成焊枪移动路径与焊接轨迹之间的波及程度信号；
9、焊枪位置修正值计算模块，根据当前相对距离值和出入值，计算得到焊枪位置修正值。
10、在进一步的实施例中，所述焊接轨迹失准指数计算模块的计算过程为：
11、首先以焊接对象的长度为x轴，焊接对象的宽度为y轴建立坐标系；
12、获取焊接过程中的焊接轨迹值，将焊接轨迹值代入到坐标系中，生成焊接轨迹曲线；
13、将焊缝路径值代入到坐标系中，生成焊缝路径曲线；
14、设置检测周期，以检测周期内焊接轨迹值移动的距离将焊接路径曲线划分为若干段，获取焊接路径曲线中每个焊接路径曲线段的坐标值；
15、通过公式：
16、
17、计算得到焊接轨迹曲线段与相对应的焊缝路径曲线段之间的相对距离值lx；
18、其中，xn表示的是焊接轨迹曲线段中坐标的x轴坐标值，xi表示的是焊缝路径曲线段中坐标的x轴坐标值，yn表示的是焊接轨迹曲线段中坐标的y轴坐标值，yi表示的是焊缝路径曲线段中坐标的y轴坐标值，n表示的是焊接轨迹曲线段的数量，i表示的是焊缝路径曲线段的数量；
19、将所有的相对距离值lx进行均值计算，得到相对距离均值；
20、再将相对距离均值与焊接误差值δ进行比值计算，得到焊接轨迹失准程度值gc。
21、在进一步的实施例中，将相对距离值lx与焊接误差值δ进行比较，若相对距离值lx小于或等于焊接误差值δ，则将该段焊接轨迹曲线标记为焊接轨迹吻合曲线段；
22、若相对距离值lx大于焊接误差值δ，则将该段焊接轨迹曲线标记为焊接轨迹失准曲线段；
23、获取焊接轨迹失准曲线段的数量ni，将焊接轨迹失准曲线段的数量与焊接轨迹曲线段总数量n进行比值计算，得到焊接轨迹失准比例值gs；
24、将焊接轨迹失准比例值gs与焊接轨迹失准程度值gc进行加权求均，计算得到焊接轨迹失准指数zs；
25、通过公式：
26、
27、计算得到焊接轨迹失准指数zs；
28、其中，gs表示的是焊接轨迹失准比例值，gc表示的是焊接轨迹失准程度值，kc、ct均为权重系数，且kc+ct＝1。
29、在进一步的实施例中，所述焊接轨迹状态信号包括焊接轨迹吻合信号和焊接轨迹失准信号；所述焊接状态判断模块的判断过程为：
30、获取焊接轨迹失准指数zs，将焊接轨迹失准指数zs与焊接轨迹失准警戒指数进行比较，焊接轨迹失准警戒指数为预设值，其计算方式与焊接轨迹失准指数zs的计算相同，只需设定相对距离值lx和焊接轨迹失准曲线段的数量n i的取值即可；
31、若焊接轨迹失准指数zs小于或等于焊接轨迹失准警戒指数，表示焊接轨迹失准指数zs越小，焊接轨迹异常程度越小，越符合焊接需求，则生成焊接轨迹吻合信号；
32、若焊接轨迹失准指数zs大于焊接轨迹失准警戒指数，表示焊接轨迹失准指数z越大，焊接轨迹异常程度越大，越不符合焊接需求，则生成焊接轨迹失准信号。
33、在进一步的实施例中，所述焊枪位置数据包括焊枪移动路径值；所述焊枪偏斜指数计算模块的计算过程为：
34、获取焊枪移动路径值，将焊枪移动路径值代入到坐标系中，生成焊枪移动路径曲线；
35、以检测周期内焊接轨迹值移动的距离将焊枪移动路径曲线划分成若干段，获取焊枪移动路径曲线中每个焊枪移动路径曲线段的坐标值；通过公式：
36、
37、计算得到焊枪移动路径曲线段与相对应的焊缝路径曲线段之间的出入值lq；
38、其中，xm表示的是焊枪移动路径曲线段中坐标的x轴坐标值，xi表示的是焊缝路径曲线段中坐标的x轴坐标值，ym表示的是焊枪移动路径曲线段中坐标的y轴坐标值，yi表示的是焊缝路径曲线段中坐标的y轴坐标值；
39、将所有的出入值lq进行均值计算，得到出入均值δlq；
40、再将出入均值δlq与出入阈值进行比值计算，得到焊枪出入状态值。
41、在进一步的实施例中，将出入值lq与出入阈值进行比较，若出入值lq小于或等于出入阈值，则将该焊枪移动路径曲线段标记为焊枪移动路径吻合曲线段；
42、若出入值lq大于出入阈值，则将该焊枪移动路径曲线段标记为焊枪移动路径偏离曲线段；
43、获取焊枪移动路径偏离曲线段的数量，将焊枪移动路径偏离曲线段的数量与焊枪移动路径曲线段总数量进行比值计算，得到焊枪移动路径偏离占比值；
44、将焊枪移动路径偏离占比值与焊枪出入状态值进行加权求和，计算得到焊枪偏斜指数；通过公式：
45、zp＝qs×jw+qz×we
46、计算得到焊枪偏斜指数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，其特征在于，所述焊接轨迹失准指数计算模块的计算过程为：
3.根据权利要求2所述的一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，其特征在于，将相对距离值LX与焊接误差值δ进行比较，若相对距离值LX小于或等于焊接误差值δ，则将该段焊接轨迹曲线标记为焊接轨迹吻合曲线段；
4.根据权利要求1所述的一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，其特征在于，所述焊接轨迹状态信号包括焊接轨迹吻合信号和焊接轨迹失准信号；所述焊接状态判断模块的判断过程为：
5.根据权利要求1所述的一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，其特征在于，所述焊枪位置数据包括焊枪移动路径值；所述焊枪偏斜指数计算模块的计算过程为：
6.根据权利要求5所述的一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，其特征在于，将出入值LQ与出入阈值进行比较，若出入值LQ小于或等于出入阈值，则将该焊枪移动路径曲线段标记为焊枪移动路径吻合曲线段；
7.根据权利要求1所述的一种基于激光视
8.根据权利要求1所述的一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，其特征在于，所述偏移指数计算模块的计算过程为：
9.根据权利要求1所述的一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，其特征在于，所述波及程度信号包括波及程度强信号和波及程度弱信号；所述波及程度判断模块的判断方式为：
10.根据权利要求1所述的一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，其特征在于，所述焊枪位置修正值计算模块的计算过程为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，其特征在于，所述焊接轨迹失准指数计算模块的计算过程为：
3.根据权利要求2所述的一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，其特征在于，将相对距离值lx与焊接误差值δ进行比较，若相对距离值lx小于或等于焊接误差值δ，则将该段焊接轨迹曲线标记为焊接轨迹吻合曲线段；
4.根据权利要求1所述的一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，其特征在于，所述焊接轨迹状态信号包括焊接轨迹吻合信号和焊接轨迹失准信号；所述焊接状态判断模块的判断过程为：
5.根据权利要求1所述的一种基于激光视觉的焊缝自动跟踪系统，其特征在于，所述焊枪位置数据包括焊枪移动路径值；所述焊枪偏斜指数计算模块的计算过程为：
6.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘媛媛，冯宏伟，王振宇，付光怀，武彩霞，
申请(专利权)人：无锡科技职业学院，
类型：发明
国别省市：
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