用于焊接自动化过程的激光视觉传感器

自动化焊接包括机器人焊接在内,都要求在整个焊接过程中焊枪始终保持在焊缝的正确位置。要做到这一点单靠工装夹具是很难保证的,必须依靠某种实时的跟踪系统。激光视觉跟踪系统为实时焊缝跟踪提供了现代化的解决方案。在此综述了各种焊缝跟踪技术及其优缺点,重点讨论了各种类型激光视觉传感器的原理和设计,并给出了应用实例。     

智能视觉技术在焊接系统中的应用

介绍了最新的激光视觉传感技术在机器人焊缝搜索定位、机器人或专机自动化焊缝跟踪及智能化激光焊接系统中的应用。设计的Sense-I/D和SF/D传感器能实现快速精确地搜索定位焊缝,而且能最大限度地减少对焊枪可达性的影响;先进的Mini-I/D激光传感系统可以简单而可靠地实现焊缝跟踪,在焊接中能够根据所测量的间隙和错边等数据实时地调整焊接过程参数;Digi-Las数字激光焊接头包含了焊缝搜索位、焊缝跟踪、焊接参数自适应控制及焊缝成形和表面缺陷检测功能。应用适合焊接的智能化激光视觉传感技术,可提高焊接质量和生产效率,降低焊接生产成本,有效提高焊接产品质量和价格的竞争力。     

激光视觉传感焊缝跟踪系统

为了在自动化焊接过程中实现焊缝跟踪,提高焊接质量,研制了激光视觉传感焊缝跟踪系统.介绍了跟踪系统的硬件组成及工作原理;阐述焊缝图像处理方法,针对V形、搭接和直接对接三种典型焊缝采取了不同的特征提取方法;采用一种基于焊缝斜率的跟踪算法,并运用模糊控制方法调整焊枪.经现场试用表明,该系统运行稳定,能够满足焊接精度要求,具有较高的应用价值.     

基于激光视觉焊缝跟踪的空心叶片自动焊研究

针对自主核电空心叶片的手工电弧焊劳动强度大、焊接质量不稳定、生产效率低及成本高的问题,采用了一种激光视觉焊缝自主跟踪的自动化焊接方法。针对焊接多型号、大批量空心叶片激光示教焊缝跟踪不稳定、寻位不准确以及叶片焊接变形大的影响因素进行研究,修正了焊缝跟踪的激光视觉模型,优化了焊接程序和工艺参数,改进了激光器固定支架结构及工装设备。结果表明:自动焊激光视觉跟踪系统运行稳定,焊接空心叶片的生产效率提升44.5%,焊缝成形美观、可靠,更好地保证了产品质量,具有广阔的市场应用前景。     

基于计算机图像的大功率激光焊机焊缝初始点识别及定位

随着新型传感技术和人工智能及时的发展,计算机图像识别技术在激光焊缝跟踪系统中的应用越来越多。激光焊缝跟踪技术是实现焊接质量控制和焊接自动化、智能化的关键技术。本文主要针对大功率激光焊机焊缝图像由于受到干扰导致图像质量低,影响分析结果的问题进行研究。在对大功率焊机焊缝跟踪系统结构进行分析基础上,提出对激光焊缝图像的预处理技术并应用Hough坐标变换对图像特征信息进行了提取和分析,提出了对激光焊缝初始点的识别和定位步骤,最后通过试验验证了算法的可行性和有效性。     

摆动电弧焊缝跟踪技术的研究现状

随着生产自动化和智能化技术的迅速发展,各种新技术在焊接领域得到了广泛应用,焊接自动跟踪系统已成为焊接自动控制研究领域中的一个重要内容.精确的焊缝跟踪可以快速实现焊缝的精确定位,是保证焊接质量的关键,是实现焊接过程自动化的重要研究方向.介绍了弧焊机器人在工业中的应用情况,以及在弧焊机器人焊缝跟踪系统中常用到的传感器类型,重点论述了电孤传感器的工作原理以及目前国内外电弧传感器的应用发展和焊缝跟踪技术的研究现状.     

具有自动标定功能的激光焊缝跟踪系统研究

针对实际焊接过程中存在的纠偏量问题和焊枪振荡现象,在现有焊缝自动跟踪技术的基础上,通过采用激光视觉传感器、十字滑架和两个垂直布置的纠偏步进电机,对激光头与焊枪之间偏移角实现了自动检测和标定,由此提出了具有自动标定功能的激光焊缝跟踪系统,并开展了相应的试验研究。结果表明:所提出的激光焊缝跟踪技术除有效解决上述焊接过程中的问题外,焊缝的跟踪精度及焊接质量也得到了明显提高。同时,具有自动标定功能的激光焊缝跟踪系统,能使焊缝的跟踪误差控制在一个较小范围内,理想情况下跟踪精度可达0.13 mm,拓展了其在精密焊接领域中的应用。     

管道预制焊接机器人的研究

研究了一种管道焊接机器人系统,采用激光视觉传感,在两个维度上完成管道焊缝的识别与跟踪,并在焊接第一道焊缝(打底焊)的同时,利用机器人记忆功能完成管道焊缝示教过程,简化了焊接操作过程.试验结果验证该焊接机器人系统满足管道自动化焊接的需求.     

激光焊接过程焊缝跟踪传感方法

激光焊接已经成为焊接制造业中最具发展前景的焊接技术。在激光焊接过程中必须依靠先进的焊缝跟踪系统来保证焊缝和激光束的精确对中以获得良好的焊件,传感技术的应用为焊缝的实时跟踪提供了最有利的解决方案。综述了国内外最新结构光视觉传感、红外线传感、同轴视觉检测、磁光成像传感检测技术的原理及其优缺点,并给出应用实例加以说明。     

棱形管与法兰角焊缝图像处理及特征提取

由于棱形管与法兰角焊缝的位置多变,且实际生产中棱形管端面加工精度不高,自动化焊接程度低,文中搭建了一套棱形管与法兰环焊缝的自动化焊接系统,对于提高棱形管与法兰焊接的自动化程度有较大的应用价值。该系统通过CMOS相机和单条纹激光组成激光视觉传感器,获取角焊缝位置和间隙信息。针对采集的图像及工件特征,设计了适合的图像处理算法,首先采用了灰度变换、均值滤波和形态学处理的方法对图像进行预处理,然后根据对激光条纹图像灰度值分析结果,寻找合适的阈值,并采用极值法提取光条中心点,最后采用霍夫变换拟合直线,提取出角焊缝位置信息,并提出激光条纹端点搜索方法,提取出了角焊缝间隙大小。结果表明,该图像处理方案效果较好,抗干扰能力较强,可以准确的提取出焊缝中心位置和间隙大小,满足焊接机器人对焊缝跟踪的要求以实现自动化焊接。 创新点： (1)设计出适用于棱形管与法兰角焊缝的自动化焊接系统。 (2)设计了适用于该系统的焊缝中心位置提取算法。 (3)设计了角焊缝间隙提取算法。     

华南地区船舶焊接工艺技术与装备应用回顾与展望

在概要介绍当前华南地区船舶行业发展态势的基础上,回顾了二十多年来华南地区船舶焊接工艺技术与装备应用的基本情况,展望了今后一段时期华南地区船舶焊接技术的发展趋势,并提出了有关改进建议.     

智能化机器人焊接技术在大型水电部件中的应用

介绍大型水电部件的结构特点和智能机器人焊接技术的特点,智能机器人焊接技术应用于发电设备行业,在焊接效率和质量、制造成本和周期、操作安全环境、特殊位置焊接等方面具有不可替代的优势,是基础装备制造业提升焊接技术水平的关键,推广智能化机器人焊接技术具有重要意义。     

论焊接科学与工程

阐述焊接科学与焊接工程有关问题，从其内含和现状以及发展趋势进行了分析，用系统工程的方法分析了相互之间的关系。     

铝合金激光-小功率脉冲MIG电弧复合热源焊接特性分析

针对5A06铝合金,通过一系列对比数据综合分析了MIG焊和激光MIG复合热源焊接技术在焊缝熔深、焊缝成形、焊接速度、焊接热输入等方面的优缺点.结果表明,在MIG平均电流小于200 A的小功率脉冲MIG电弧区域内,等热输入且等焊接速度条件下,激光-MIG复合热源焊接技术与MIG相比可以提高焊缝深宽比1～2倍,增加焊缝熔深0.43～2.5倍;等热输入且等平均焊接电流条件下,与MIG相比,激光MIG复合热源焊接技术可以提高焊接速度0.6～1.5倍,增加焊缝熔深0.5～5.9倍;激光MIG复合热源焊接技术可以用高于MIG焊0.6～6.5倍的焊接速度和更小的焊接热输入获得与MIG同样的焊缝熔深;与MIG焊相比,激光MIG复合热源焊缝的铺展性更好,更适合于高速焊接;MIG复合2 kW的激光能量后会增加平均电弧电压、减小平均电流.     

聚酯反应器熔化极气体保护焊接

MAG焊因其高效受到焊接界的青睐，但因飞溅大和形差有其引起机械性能下降等原因，在压力容器焊接上一直受到限制。随着国内外MAG焊设备、工艺和焊接材料的技术进步，这一局面正在得到改观。介绍了聚酯反应器夹套封头／端盖焊接上采用MAG焊的一些情况，着重介绍了如何从焊接工艺、焊接设备、焊接材料方面解决飞溅和成形问题。     

基于DH36船用钢材的垂直气电焊工艺

针对DH36船用钢材编制了垂直气电自动焊焊接工艺,并进行焊接工艺认可试验。以垂直气电焊技术代替传统的人工焊接技术,实现了DH36船用厚板立缝的一次焊接成形,它凭借焊接速度快、焊缝质量好等优点,得到了广泛地应用。     

40Cr—9SiCr钢的超塑焊接工艺

４０Ｃｒ、９ＳｉＣｒ钢经预处理和表面处理后可在空气炉中实现超塑性固相焊接，其焊接工艺条件为：温度７７０～７９０℃、应变速率２～３×１０（－４）ｓ（－１）、预压力６０～８０ＭＰａ、时间３～７ｍｉｎ，焊接强度接近基材４０Ｃｒ钢强度     

STT根焊技术在管道焊接中的应用

分析了STT根焊技术的特点、原理,阐述了STT焊接坡口形式,焊接工艺参数中送丝速度、基值电流、峰值电流等对焊道成形的影响以及焊接工艺参数的设置。针对STT焊接操作技术,详细介绍了STT根焊在不同焊接位置时的后拖角、焊接干伸长的控制、熔合性能的保证、焊接熔池的控制以及焊接运弧、错口技术的处理技巧等,并总结了焊接飞溅过大、焊接密集气孔、焊道熔合不良等常见焊接问题及其解决措施。     

手工自蔓延立焊焊条研制过程中的问题探讨

介绍了铁基燃烧型焊条的特点及其研究现状,针对将普通铁基燃烧型自蔓延焊条应用于立焊时焊接效果不佳的事实,在普通铁基燃烧型焊条的基础上,借鉴其他焊接技术的立焊工艺原理(包括短渣、造气、活化焊、小热量短弧焊接等),研制可应用于立焊应急焊接的燃烧型焊条,以达到利用该焊条施行简便、快捷、单兵通用的立焊抢修目的.通过大量实验认为,...