焊接机器人激光光学扫描式视觉传感系统设计

激光扫描式视觉传感器中无刷直流电机的驱动与转速控制 摘要：提高焊接机器人焊接质量的关键是要提高对焊缝的跟踪精度。在焊接过程中，由于弧光对图像的干扰比较严重，经典的结构光三维视觉方法存在图像提取困难，处理数据量大，标定难度较大等缺点，从而很难实现对焊缝的精确跟踪，为此提出了一种激光光学扫描式的视觉传感方法。基于这种方法的视觉传感系统主要包括无刷直流电机，线阵CCD，扫描棱镜以及半导体激光器。该系统每分种的扫描线为1500-15000条，并且扫描速度十分稳定，对改善工业机器人焊接质量有重要意义。

关键词：机器人；焊接；无刷直流电机；激光光学扫描

The Visual Sensor Based On Laser Scanning For Industry

Welding Robot

Abstract: Improving the welding line tracking precision is crucial for enhancing the welding quality of the industry welding robot. Due to the serious interference caused by arc during welding, the classical structured-light three-dimensional visual sensor has lots of disadvantages, such as difficulty in processing image, a large amount of data, inconvenience of calibration etc. Thereby it’s hard to track the welding line precisely and a brand-new visual sensor based on laser scanning is put forward. This visual sensor system is composed of a brushless direct current motor, a linear-array CCD, a scanning prism and a semiconductor laser. The sensor, which can scan 1500-15000 beams per minute very steadily, is of great importance for improving the welding quality of the industry welding robot.

Keywords: industry robot; welding; brushless direct current motor; laser scanning

随着先进制造技术的发展，实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已成为必然趋势。目前，采用机器人焊接已成为焊接自动化技术现代化的主要标志。焊接机器人由于具有通用性强、工作可靠的优点，在焊接生产中采用机器人技术，可以提高生产率、改善劳动条件、稳定和保证焊接质量、实现小批量产品的焊接自动化[1]。

要实现焊接自动化、机器人化及智能化，传感技术是关键环节之一。焊接中的视觉传感器通常采用以平面阵列成像的结构光三维视觉传感器，但是由于焊接生产的复杂性，在实际焊接生产中存在着各种各样的干扰，使得经典的结构光三维视觉传感器所获取的图像质量模糊，图像提取困难，因此严重地影响了跟踪信号的提取，影响了自动跟踪的稳定性、精度及