采用微型排水罩的药H焊丝水下焊接焊缝自动跟踪系统

针对水下焊接图像噪声大、清晰度差的特殊情况,设计并研制成功一套药芯焊丝水下焊接的视觉传感焊缝自动跟踪系统.该系统由视觉传感、图像预处理及偏差识别系统,控制系统和执行机构等组成.采用小波多尺度变换进行水下焊缝图像边缘提取,结果保留大多数的细节,得到有利于焊缝位置特征提取的预处理图像,在一种基于二值图像的焊缝中心位置识别算法计算后,得出焊缝偏差.在理论分析视觉传感焊缝自动跟踪系统模型的基础上,设计满足跟踪精度要求的规则自调整模糊算法.对影响跟踪系统精度的因素进行分析,并采用相应的措施以提高系统的精度.通过药芯焊丝湿法水下焊接焊缝自动跟踪试验表明,采用规则自调整模糊控制能够达到较高的焊缝跟踪精度.在斜线、折线和曲线三种不同形状待焊焊缝的跟踪试验中,系统都能满足药芯焊丝水下自动焊接的要求.经过改进微型排水罩,进行微型排水罩局部干法药芯焊丝水下焊接焊缝跟踪试验,采用规则自调整模糊控制,不仅得到满意的焊缝跟踪效果,还改善焊缝成形质量.     

移动式焊缝跟踪机器人跟踪精度估算方法研究

焊接过程中对焊缝能否进行精确跟踪控制是衡量焊缝性能优劣的重要指标,也是焊缝跟踪产业化中较为关键的一步。为了提高焊接过程中焊缝的跟踪控制精度,通过对自由度焊接机器人模型进行简化,提出了定步长和变步长的焊缝跟踪精度分析方法,建立了在不同控制方案下的焊缝跟踪精度的数学模型。通过定步长与变步长的焊缝跟踪精度模型,得到了两种不同模型下的焊缝跟踪精度分析方法,最后通过仿真分析验证了定步长和变步长的焊缝跟踪精度分析方法的有效性和正确性。     

基于机器视觉的焊接跟踪技术的应用研究

在传统接触式埋弧焊焊缝跟踪系统的基础上,通过摄像机进行焊接坡口复合跟踪。焊接前,对焊接坡口进行数据采集,运用计算机进行图像处理,生成虚拟焊缝识别系统。焊接时,虚拟焊缝识别系统控制焊枪,实现焊缝自动跟踪,从而达到实时和精确．保证了焊接质量。     

薄板搭接焊缝跟踪电弧传感及其控制

在焊接自动跟踪系统中,传感器提供系统进行处理和控制所必需的有关焊缝的信息。电弧传感器是直接以电弧信号来提取焊缝位置偏差信息进行焊缝自动跟踪的一种传感器。它具有使用方便、易于控制、体积小、可达性好、成本低等优点。20世纪80年代以来倍受重视,对它的研究和应用是焊接传感领域重要的研究方向之一。以往的电弧传感器多为摆动扫描式,动态响应低,精度不高。本文研究     

基于图像处理的相贯线焊缝轨迹跟踪系统研究

相贯线焊接是实际生产中常见的典型焊接形式,但其焊接难度较大,焊接精度不高。为了提高焊接质量,以相贯线焊缝为研究对象,采用视觉传感器进行焊缝识别和轨迹跟踪,为解决机器人焊接过程中焊缝轨迹跟踪精度不高的问题,对轨迹跟踪系统进行了控制设计,采用自适应模糊PID的控制方法对控制器进行设计,最后进行Matlab仿真。仿真结果表明,该方法具有良好的自适应性,能够实现焊缝的快速准确跟踪。     

基于DSP的焊缝自动跟踪控制系统设计

设计了一种基于DSP的用于球罐全位置多层焊自动跟踪的控制系统，对其工作原理、控制系统的硬件设计和软件程序设计等要点进行了阐述。该系统应用于球罐全位置多层自动焊接机器人中，实现了无导轨自动焊接全位置焊缝与多层多道焊接的自动跟踪。焊接工艺试验结果表明，焊接机器人自动跟踪精度高、焊缝质量好、工作稳定可靠。     

新型集装箱多种门端框激光跟踪焊接系统研制

针对超宽、超窄等集装箱门端框焊接存在的问题,研究了一种新型集装箱多种门端框激光跟踪焊接系统。该系统包括输送设备、宽度调整机构和新型激光跟踪焊接机器人系统,可实现宽度调整一键式操作,以及门端框铰链、锁座及角部焊缝的跟踪焊接全部自动化;能自动寻找焊缝位置,自动判别焊缝间隙,自主规划焊接轨迹和焊接工艺。该系统价格相对低廉,可节约人工成本,提高焊接质量。     

焊缝跟踪技术应用研究

基于大型龙门架弧焊机器人平台,对焊缝跟踪技术进行应用,使焊接具备焊缝跟踪功能,改善焊缝质量,提高焊接自动化水平。对一般的对接和角接焊缝进行了直线焊接跟踪实验,结果表明,焊缝跟踪的精度能够达到±1mm以内,较未跟踪焊接焊缝质量显著提高。     

WSG-Ⅰ型焊缝自动跟踪系统

一、问题提出 焊缝自动跟踪是焊接自动化的前沿课题,也是自动电弧焊生产中为提高焊接质量,改善劳动条件,提高生产率而迫切需要解决的实际问题。十多年来,在焊缝自动跟踪的研究方面己取得了很大进展,出现了各种各样的跟踪传感器和跟踪系统,但因生产现场焊接条件十分恶劣,各种干扰非常严     

图像处理在焊缝跟踪中的应用研究

随着焊接过程自动化和智能化的发展,基于图像处理技术的焊缝位置检测和焊接缺陷检测过程越来越受到国内外学者的重视.本文对焊缝自动跟踪系统中有关图像处理方面的内容作了分析.详细分析了图像处理技术在焊缝跟踪过程中的应用,其中包括图像预处理,边缘检测和特征点提取等图像处理过程;并对当前焊缝跟踪中的图像处理技术存在的问题和解决方法作了一些总结和分析,最后对其应用前景作了展望.     

一种用于球罐焊接机器人焊缝实时跟踪的线阵CCD传感器

根据球罐焊接机器人焊缝跟踪的要求和特点,设计了一种基于线阵CCD的视觉传感器。传感器所用线阵CCD的分辨率高,光电处理系统均由硬件实现。传感器与焊接机器人组成的焊缝跟踪系统焊缝偏差检测精度好、实时性好,并且可以避免焊接时弧光的干扰,能够满足球罐制造时多层多道焊接焊缝跟踪的工艺要求。     

A visual seam tracking system for robotic arc welding

A novel circular laser three-dimensional (3D) scanner is developed instead of a one-dimensional laser spot scanner (1D) and two-dimensional (2D) striped laser light. Using the proposed circular laser scanner, a seam tracking system is constructed, and architecture based on the Visual C++ and RAPID languages which determines the cooperation among image processing modules is carried out. Finally, real seam tracking experiments are investigated and the error analysis is carried out. The results show that: (1) the proposed system can realize seam tracking; (2) the precision of this system is affected by the light scanning system, calibration results, image processing, and the welding seam 3D algorithm—the tracking accuracy is satisfied for robotic arc welding; (3) this system can be used in a welding robot system as a weld seam finder, flatness detector, and weld seam tracker.     

机器人焊缝跟踪神经网络控制的研究

研究神经网络技术在弧焊机器人焊缝跟踪过程中的应用,通过神经网络在笛卡尔空间轨迹的补偿作用,确定出基于笛卡尔空间参考轨迹控制的机器人焊缝跟踪神经网络控制器。与传统的关节计算力矩法相比,所设计的神经网络控制器具有良好的控制特性及较强的鲁棒性,焊缝跟踪精度得到了显著的提高。     

用于焊缝跟踪的光电传感器

研制了一种用于焊缝自动跟踪的光电传感器,提出了一种加权比较的信号处理方法,并通过采用模糊控制,提高单点式光电传感器的精度.实验表明：其跟踪精度达到1 mm,满足实际生产应用的要求.而且光电传感器成本低、结构简单、跟踪精度高,具有很高的实用价值.     

Passive vision based seam tracking system for pulse-MAG welding

Welding robots have been widely used in manufacturing process to substitute for human welders. However, most of them are rigid and cannot adjust to variations in the weld seam positions caused by natural welding environmental factors. To address this problem, this paper presents a passive vision-based robotic welding system, which can realize the seam tracking function for pulse-MAG welding. In this paper, the light spectrum of the welding process is analyzed to determine the optical filters used during the image capture. Then, a robust image processing method is proposed to extract the offset from the image which contains much noise. The transformation formula is calibrated to obtain the relationship between the image coordinate system and the robot coordinate system. The tracking strategy is designed to improve the tracking precision and the stability of the welding process. Finally, experiments are conducted on straight line and curved line seam to verify the feasibility of the developed system.     

焊缝特征值提取与分析

在主动式视觉传感器的焊缝跟踪系统中，提出了新的接缝图像处理和特征值提取的算法，详述了直线段的调整、线段拟合算法以及接缝特征值的获取。经过误差分析，焊枪与接缝的实际偏差为0.2mm。     

视觉传感铜包铝线缆TIG焊缝自动跟踪系统

针对铜包铝线缆TIG焊常出现焊偏的问题,研制一种采用视频摄像传感器的焊缝自动跟踪系统。以弧光为主动光源,在电弧前方20 mm处对铜皮对口缝进行摄像。采用模拟电路对视频信号进行放大、整形和以动态平均值为基准的二值化等处理,极大降低了信号处理的时间,并准确获得铜皮对口缝的脉冲信号。确定铜皮对口缝偏差方向判断及偏差大小计算的方法。试验结果表明,该焊接过程采用视频摄像传感器识别铜皮对口缝方法是可行的,能实现铜包铝线缆TIG焊的焊缝自动跟踪控制,系统响应周期小于60 ms,跟踪精度小于0.1 mm。     

Real-time image processing for vision-based weld seam tracking in robotic GMAW

Image capturing and processing is important in using vision sensor to effectively track the weld seam and control the weld quality in robotic gas metal arc welding (GMAW). Using vision techniques to track weld seam, the key is to acquire clear weld images and process them accurately. In this paper, a method for real-time image capturing and processing is presented for the application in robotic seam tracking. By analyzing the characteristic of robotic GMAW, the real-time weld images are captured clearly by the passive vision sensor. Utilizing the main characteristics of the gray gradient in the weld image, a new improved Canny edge detection algorithm was proposed to detect the edges of weld image and extract the seam and pool characteristic parameters. The image processing precision was further verified by using the random welding experiments. Results showed that the precision range of the image processing can be controlled to be within ±0.3 mm in robotic GMAW, which can meet the requirement of real-time seam tracking.     

集装箱大梁熔化极气体保护电弧焊的焊缝跟踪系统

集装箱大梁自动焊接过程中,工件表面的反射不均匀、弧光、飞溅和烟尘等因素容易造成焊缝偏差识别不准确或难以稳定识别,因此设计了一种用于集装箱大梁熔化极气体保护电弧焊的焊缝跟踪系统。基于低成本结构光视觉传感器建立了高鲁棒的焊缝特征提取模型,该模型采用激光条纹的直线斜率对随机采样一致性算法的随机采样过程进行优化,以在复杂环境下实现模型对焊缝特征的稳定提取。不均匀强反射工件表面的焊接试验结果表明：焊接参数300 A、29 V、1 m/min下,Y向、Z向的平均检测误差分别为0.22 mm和0.19 mm,实现了稳定高精度的焊缝跟踪。