申请/专利权人：湘潭大学;中国南方航发工业有限公司

申请日：2022-09-14

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN115609113B

主分类号：B23K9/127

分类号：B23K9/127;B23K9/167

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2023.02.10#实质审查的生效;2023.01.17#公开

摘要：本发明涉及公开了一种应用于整流器的TIG焊视觉、接触双传感融合传感器，该传感器主要由单目视觉传感器、接触式传感器、风冷调温机构等结构构成，通过单目视觉传感器可以获取整流器焊缝表面的平面模型，结合接触式传感器可以获取焊缝位置相对于基座标的三维坐标值，根据焊缝处坐标可以实现整流器的自动化焊接，该传感器具有结构简单，实用性高，使用稳定，寿命长等特点。

主权项：1.一种采用视觉、接触双传感融合传感器实现整流器TIG自动化焊的方法，其特征在于:该传感器主要由单目视觉传感器、接触式传感器、TIG焊焊接电源、风冷调节机构、AD数据转换模块、执行机构、控制端、送丝机构组成；所述的单目视觉传感器（29）通过u型槽（30）和安装孔（32）安装于焊枪的一侧；所述的接触式传感器结构包括送丝管（15）通过螺钉（14）固定在接触式传感器外壳（16）上，其将焊丝引导至接触式传感器中，送丝轮与电机连接，电机通过螺钉安装于接触式传感器外壳（16）后壁上，通过两个送丝轮同时同向转动可以控制焊丝伸长和回抽丝，压力传感器安装于接触式传感器末端；所述的风冷调节机构主要由气管接头（12）、气管、电磁阀、激光温度传感器（11），其中气管接头（12）共有四个，其上带有螺纹，安装于传感器的前后，前面为进气口，后面为出气口，气管接头正对着单目视觉传感器表面，激光温度传感器前端有螺纹，其安装在气管接头上方，其激光束照在单目视觉传感器上；所述方法包括：接触式传感器的三维坐标系的建立过程：通过电机控制焊丝移动，当焊丝通过光电开关，控制端获得信号，开始记录时间，当工件接触到起焊点时，压力传感器接收到信号，计时结束，通过计算电机的转速和时间，可以得到焊丝的长度，控制端在工件起焊点建立工件坐标系，起焊点为坐标原点，通过焊丝长度结合焊枪尾部姿态，在透明导丝管末端建立焊枪坐标系，透明导丝管（20）末端中心为坐标系原点；而通过单目视觉传感器获得的图片信息通过AD转换模块传递至控制端，控制端提取焊缝中心的平面位置信息；整流器三维焊缝的信息提取过程：焊接之前，机器人先进行位置示教，单目视觉传感器获取焊缝中心处的平面位置信息，接触式传感器控制焊丝接触焊缝的起焊点，获取起焊点的深度信息，结合单目视觉传感器，获取起焊点相对于基坐标（17）的三维坐标，在起焊点建立工件坐标系（31），起焊点为坐标原点，随后控制机器人向焊接方向移动，单目视觉传感器与接触式传感器实时记录焊缝中心在工件坐标系中的三维坐标，控制端拟合出焊缝位置的三维模型以及三维坐标，后通过d-h坐标变换转换至基座标系，机器人控制焊枪实时更换姿态，确保焊枪实时对准焊缝中心，直到示教结束，随后控制机器人完成焊缝处的焊接，配合变位机的水平旋转和上下翻转，实现自动化焊接过程。

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