基于图像传感的焊缝自动跟踪系统设计

本文提出了一种基于图像传感的焊缝自动跟踪系统.系统应用CCD(Charge Coupled Device)图像传感器采集焊缝图像,并应用由VC 语言设计实现的图像处理软件对焊缝图像进行处理及特征值提取.基于图像传感的焊缝自动跟踪系统实现了焊接机器人对焊缝的实时自动跟踪.     

焊缝跟踪的模糊控制器设计

在主动式视觉系统中,提出了参数自调节模糊控制的方法来实现对焊缝的自动跟踪,设计的模糊控制器加快了模糊推理的过程,控制更加高效、精确、方便,满足了实时控制的要求。     

基于PLC视觉传感焊缝自动跟踪执行系统的实现

焊缝自动跟踪技术的研究对保证焊接效率和质量具有重要意义,本文建立了基于CCD视觉传感器和可编程控制器（PLC）焊缝自动跟踪执行系统,根据焊缝跟踪系统的实现功能设计了执行机械装置,根据控制点数要求设计了PLC控制电路和与横纵向电机的接口电路,并介绍了PLC与上位机的通讯程序,采用适当的PID参数,最终满足了焊缝自动跟踪的要求．     

基于双目视觉的焊缝跟踪系统研究

在自动焊接技术中,需要焊枪对焊缝实时而准确地跟踪。单目视觉系统不能实现对曲面焊缝的焊接。引入双目视觉技术,利用视觉反馈,实时监控焊点位置,减小自动焊接工作过程中的焊接误差,提高焊缝精度;对双目视觉系统进行标定,得到相机内外参数,利用投影矩阵M得到焊点三维坐标,并以此计算焊点的理论坐标误差,通过实时补偿,满足高精度焊接要求。实验表明,在加装双目视觉传感系统后,焊缝平均精度可达0.68mm,满足自动焊接的要求。     

基于激光跟踪的管道焊接机器人跟踪算法研究

研究并提出了基于激光跟踪的管道焊接机器人跟踪算法,介绍了基于激光跟踪的焊缝跟踪技术的优点,对焊缝自动跟踪过程以及该过程中前置传感滞后跟踪、实时跟踪算法等关键技术问题进行了深入探讨。管道焊接机器人的工艺试验表明：该算法可有效提高基于激光跟踪的管道焊接机器人跟踪精度。     

一种新型爬壁焊接机器人的焊缝跟踪控制

针对一种新型轮式移动焊接机器人研究其壁面焊缝跟踪控制,通过Pro/E与ADAMS建立机器人的虚拟样机模型,基于旋转电弧传感器采用特征平面法拟合偏差斜率的线性关系,在此基础上结合PID与模糊控制设计机器人的控制器,并联合ADAMS与MATLAB进行壁面V形焊缝跟踪控制仿真,仿真验证了偏差检测的准确性及控制器的有效性,证明机器人具有实现壁面焊接的能力。     

管道焊接机器人交互控制系统的设计与实现

针对管道焊接机器人设计了一个双处理器的参数调节、实时控制功能的交互式控制系统.其中包括以PIC为控制核心,由中文液晶显示模块、覆膜键盘和专家系统等组成的遥控盒系统;以DSP为核心,控制焊接机器人各电机、电焊机的控制箱系统.给出了系统的硬件构成和软件设计方案,讨论了实现过程中的关键技术.实际试用表明此系统具有焊接精度高、操作便利、人机交互界面友好的特点.     

基于工业机器人的焊缝参数自适应控制方法

针对焊接机器人作业过程中焊接参数不能实时调整的问题，提出一种自适应焊接系统，能根据不同的焊缝间隙实时改变焊机的电流电压及焊接速度。探讨焊缝间隙的实时测量，分别对不同间隙情况的DC03板材进行不同焊接速度以及不同送丝速度下的焊接实验，,并对其对接焊缝进行抗拉强度分析，得到了最佳参数。试验验证，自适应系统在焊接过程中能自动调整相关参数，找出不同间隙板材与送丝速度、焊接电流与焊接电压变化的最佳值，获得最优焊接质量。     

波纹管焊缝跟踪检测技术

为了提高波纹管焊缝的焊接质量和焊接速度,根据波纹管焊缝的特点,提出了一种实时跟踪检测波纹管焊缝的自动焊接技术.采用红外激光传感器对焊缝中心进行非接触式实时检测,通过1394火线通讯传输焊缝轮廓数据,经焊缝数据点预处理后结合最小二乘法直线拟合原理对焊点坐标进行存储与预测,再向运动控制卡发送数据控制焊枪跟踪焊接.实验结果表明,此焊缝跟踪检测技术稳定可靠,能够有效地提高波纹管的焊接质量和生产效率.     

多传感器信息融合在焊接质量控制中的应用

利用BP神经网络,将电弧传感器和超声波传感器所获观测信息以及焊接电流、焊接速度、焊缝坡口等焊接参数信息进行有效融合,得到焊缝熔深预测模型.为了对焊缝熔深进行精确控制,结合传统PID控制器与模糊控制器的优点,设计了参数自调整模糊PID控制器,仿真结果表明:建立的焊缝熔深预测模型能够实时、快速、准确地测量得到焊缝熔深信息,在系统性能各方面参数自调整模糊PID控制器相比于传统PID控制器有着显著优势.     

弧焊过程控制

介绍了弧焊过程的物理数学模型、高速旋转扫描焊炬及其跟踪系统、焊接温度场的实时检测及闭环控制     

基于激光位移传感器的焊缝自动跟踪系统

为解决国内大型焊接系统中存在的实时性差和误差大等问题,提高焊接效率,对大型焊接中两块平整的钢板垂直放置时所形成的处于直角顶角处焊缝的焊接跟踪方法进行研究,提出采用立体空间定位的方法对焊缝进行实时跟踪。用两只激光位移传感器采集焊缝方向上的位移,根据运算结果驱动两台步进电机调整位移差,达到焊缝实时跟踪的效果。     

Novel Real-Time Seam Tracking Algorithm Based on Vector Angle and Least Square Method

Real-time seam tracking can improve welding quality and enhance welding efficiency during the welding process in automobile manufacturing. However,the teaching-playing welding process, an off-line seam tracking method, is still dominant in automobile industry,which is less flexible when welding objects or situation change. A novel real-time algorithm consisting of seam detection and generation is proposed to track seam. Using captured 3D points, space vectors were created between two adjacent points along each laser line and then a vector angle based algorithm was developed to detect target points on the seam. Least square method was used to fit target points to a welding trajectory for seam tracking. Furthermore, the real-time seam tracking process was simulated in MATLAB/Simulink. The trend of joint angles vs. time was logged and a comparison between the off-line and the proposed seam tracking algorithm was conducted. Results show that the proposed real-time seam tracking algorithm can work in a real-time scenario and have high accuracy in welding point positioning.     

一种基于视觉绕焊炬末端旋转跟踪焊缝机构的伺服控制方法

焊缝跟踪控制包括机器人控制和视觉伺服装置控制两个部分,为了实现工业焊接机器人的智能化和升级改造,提出了一种视觉装置分离于机器人的焊缝跟踪控制方法。描述了视觉装置的位姿,分析了焊接坐标系、焊炬坐标系和视觉坐标系之间的关系;研究了视觉随动装置的转动问题,提出了视觉随动装置绕焊炬转动的模型;运用模糊免疫学思想设计了控制方法,进行了有效的仿真和实验分析,证明了该方法跟踪焊缝具有良好的快速性和稳定性,满足焊缝跟踪要求。     

基于视觉传感器焊缝跟踪轨迹自示教方法研究

介绍了一种基于视觉传感器在焊前采集焊缝信息,动态存储相关数据,从而记住从初始状态到目标状态的控制路径．施焊时,调用轨迹记录数据库,按照行走路径进行自动跟踪,从而达到自动焊接．进一步介绍了自示教的设计步骤及实现过程,并设计了图像处理流程和系统的监控界面．试验结果表明：该系统无需复杂的几何建模、仿真、示教编程,方法简单可行,无需考虑电弧、飞溅和烟尘等信号的干扰,提高了图像处理速度,从而可细化路径,提高焊缝跟踪精确度．     

一种基于互相关技术的焊缝跟踪方法

机器视觉焊缝识别是一种很有前途的方法，但是由于外部干扰，采集到的图像模糊，基于图像边缘识别的焊缝定位方法计算量大，难以满足焊接的实时性要求.为实现实时焊缝跟踪，采用了基于信号和噪声的统计特性的相关检测技术，该技术对焊缝图像清晰度要求不高.试验结果表明，这种技术可以取得很好的效果，基于信号与噪声的统计特性的互相关检测技术适于焊缝实时跟踪和焊接自动化.