本发明涉及一种焊缝追踪系统，具体涉及一种基于图像处理的焊缝追踪系统，属于焊接工艺技术领域。
背景技术：
长期以来，由于激光焊接过程焊缝跟踪精度严重影响到焊接质量，是确保焊接质量稳定性和有效控的前提，因而焊接过程焊缝跟踪控制是激光焊接的一个重要研究方向。由于焊接前的焊件夹装误差和焊接过程中的焊件热变形，激光束如果按照预先固定的路径运动，往往会造成激光束偏离焊缝。特别是对于大功率光纤激光焊接，其光束功率密度高，焊缝间隙窄，所允许的焊缝路径偏离误差非常小，所以对焊缝跟踪精度要求高，通常当激光束与焊缝之间的偏差超过时即不能满足工程要求。可见，实时准确地识别和跟踪焊缝是实现焊接过程不稳定性的监测和控制，最终实现焊接质量可靠性的控制的关键。
随着计算机、人工智能、机械制造等科学技术的迅猛发展，机器人已经从千百年来人类的虚拟世界走进了现实生活，由玩具发展为工具。现阶段，工业机器人被广泛应用在汽车、电子产品、飞机制造等领域的生产加工过程中，已成为当代工业领域中不可或缺的一部分。目前，机器人开始走进人们的生活，各种服务型机器人不断地被研发出来，使得机器人走出军事航天和工业领域的限制。
20世纪电脑的出现使人类生活生产方式产生巨大改变，21世纪工业机器人的出现同样又将掀起一片浪潮。焊接过程的自动化和智能化已成为焊接界的重要研究方向。随着当前科学技术的发展对焊接自动化水平有着更高的要求。世界发达国家中,如美国、日本、欧洲等国,已经广泛使用焊接机器人工作站及焊接自动化专机。至20世纪90年代中期,各国焊接自动化发展水平所占比例如下：日本自动化程度最高约65％,其次是德国、美国、前苏联,所占比列分别为60％、55％、50％,而中国仅占30％。由于受多种因素影响,如市场需求、国产焊接电源的技术水平等,我国的焊接自动化水平与世界先进国家相比,无论在“质”与“量”方面仍处于起步阶段。焊接机器人能完成的工作相对简单,完成的焊缝质量和焊接生产效率与发达国家相比相对低一些。
如今，自动化领域内越来越多的行业在推广使用焊接机器人。但是，现阶段大多数工业焊接机器人的自动化水平还比较低，基本还停留在在示教再现水平，针对不同的工件要进行反复的重复示教，这不仅降低了作业效率、增加了劳动力消耗，而且增加了生产成本、延长了生产周期同时不利于提高公司竞争力。一个稳定的焊接条件对示教再现型机器人比较重要，在现实的焊接过程中，焊接的质量会受热形变、装配加工误差等很多现实因素的影响。这其中最大的原因在于，焊接机器人本身只具有被动执行的能力，但并没有感知周围环境变化的能力，不能对周围环境先行感知并作出预测，从而无法主动进行判断并修正。
基于此，本发明旨在改善焊接工人的工作环境、提高产品焊接质量、提高生产效率，不断满足用户需求不断提高企业的竞争力。本设计如果能在最终取得较好的成就，不但可以解决上述问题，更可以为焊接自动化领域做出贡献，进而推广位各大企业公司以带来经济效益，提高产品质量和工作效率，降低材料使用以降低成本，还解决了焊工资源短缺、作业环境恶劣、劳动强度过大的问题。
技术实现要素：
在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
鉴于此，根据本发明的一个方面，本发明旨在提出一种基于图像处理的焊缝追踪系统，以改善焊接工人的工作环境、提高产品焊接质量、提高生产效率。
本发明提出的一种基于图像处理的焊缝追踪系统，包括图像处理单元、图像预处理单元、图像处理控制器、驱动系统、电焊机控制器、焊炬和视觉传感器；所述焊炬和视觉传感器悬置于焊件的焊缝的上方，视觉传感器与图像预处理单元连接，图像预处理单元连接图像处理单元，图像处理单元连接图像处理控制器，图像处理控制器分别连接电焊机控制器和驱动系统，电焊机控制器和驱动系统分别连接焊炬。
进一步地：所述视觉传感器为线阵CCD、面阵CCD或MOS图像传感器。
本发明所达到的效果为：
本发明改善了焊接工人的工作环境、提高了产品焊接质量、提高了生产效率，不断满足用户需求不断提高企业的竞争力。本发明不但可以解决上述问题，更可以为焊接自动化领域做出贡献，进而推广位各大企业公司以带来经济效益，提高产品质量和工作效率，降低材料使用以降低成本，还解决了焊工资源短缺、作业环境恶劣、劳动强度过大的问题。
附图说明
图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本发明公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
本实施方式的一种基于图像处理的焊缝追踪系统，参见图1可知，其包括图像处理单元、图像预处理单元、图像处理控制器、驱动系统、电焊机控制器、焊炬和视觉传感器；所述焊炬1和视觉传感器2悬置于焊件3的焊缝4的上方，视觉传感器2与图像预处理单元连接，图像预处理单元连接图像处理单元，图像处理单元连接图像处理控制器，图像处理控制器分别连接电焊机控制器和驱动系统，电焊机控制器和驱动系统分别连接焊炬1。
进一步地：所述视觉传感器2为线阵CCD、面阵CCD或MOS图像传感器。
虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。