基于条形光源的强镜面反射工件细窄坡口检测装置及方法

摘要

基于条形光源的强镜面反射工件细窄坡口检测装置及方法，属于焊接自动化领域。该装置及方法采用条形光源阵列照射工件表面，获得灰度均匀的工件表面图像，并采用激光阵列确定焊枪与工件之间的相对位姿，实现强镜面反射工件细窄坡口的自动检测。本发明采用条形光源阵列照射强镜面反射的工件表面，获得均匀光照的工件表面图像，图像中的坡口特征明显，便于准确提取坡口中心位置，检测精度可达0.03mm；工件与焊枪的相对位姿关系可通过激光阵列快速、准确地获得；系统结构简单，检测精度高，实时性好，成本较低，可应用于强镜面反射表面工件坡口的自动检测，尤其适用于坡口间隙小于0.1mm的细窄坡口工件高能束焊接自动跟踪场合。

主权项

基于条形光源的强镜面反射工件细窄坡口检测装置，其特征在于：包括控制单元(1)，传感器外壳(2)，以及安装在传感器外壳内的条形光源阵列(3)、激光阵列(4)、成像元件(5)和滤光元件(6)；所述控制单元(1)与所述条形光源(3)、激光阵列(4)和成像元件(5)通过导线相连；所述传感器外壳(2)与焊枪(8)固结；所述条形光源阵列(3)包含至少两个条形光源，各条形光源发出的光线互成角度投射在工件(7)表面上；所述条形光源包括发光二极管阵列和条形光源外壳；所述发光二极管阵列安装在所述条形光源外壳的矩形区域内，矩形区域的长边与坡口(72)切线方向平行；所述激光阵列(4)包括至少N个激光器，N是大于或等于3的正整数；所述激光阵列(4)发出的激光光斑投射在工件(7)表面上；工件(7)表面的反射光经所述滤光元件(6)后，摄入所述成像元件(5)成像。