基于结构光的水下焊接熔池宽度在线检测

直接拍摄水下焊接熔池图像来检测焊接熔池宽度实现难度较大,提出了一种通过成形焊缝结构光条纹图像来完成水下焊接熔池宽度在线检测的方法.将装有防水罩的激光结构光视觉传感器安装在焊枪之后置于水下,针对水下成形焊缝图像特点,经图像加窗、拉普拉斯锐化、二值化以及数学形态学滤波和图像细化处理,就能够在线获得焊接熔池宽度.结果表明,处理过程速度快,检测结果精度高.当条纹检测点和熔池中心之间的距离小于35 mm时,焊接熔池宽度相对误差可控制在3%以内.     

基于激光结构光的视觉传感器的图像处理技术研究应用及展望

基于激光结构光的视觉传感技术是目前实现焊接过程自动化和智能化的主流传感技术。简要介绍了基于激光结构光的不同类型的视觉传感器及其在焊接领域的典型应用。针对图像处理过程中的图像预处理、激光中心线提取、特征点识别这3个阶段,分别详述了每个阶段的传统图像处理算法,并针对一些焊接领域应用的典型场景,举例说明了更具特色的图像处理算法及其应用所获得的图像处理效果,包括检测精度和实时性。最后,对基于激光结构光的视觉传感技术在焊接领域的进一步研究和应用以及未来的发展方向进行了展望。     

基于结构光的半自主轨迹规划焊接技术

传统弧焯机器人采用示教方式进行轨迹规划,这种方式存在很大误差,为此提出一种基于结构光的半自主轨迹规划技术.这种技术先采用示教方式沿着焊缝进行轨迹规则,然后在机器人焊枪上安装结构光线装置与摄像机,并使结构光线处于焊枪枪尖正下方,再按照轨迹规划的路线扫描,在扫描过程中按照时间序列记录焊缝中心相对于枪尖的位置偏差,自主规划用于纠正偏差的外部轴的轨迹.建立了外部轴轨迹规划系统和自主轨迹规划模型,同时建立了图像处理体系.综合运用中值滤波、阈值变换、细化变换等多种图像处理技术与分段直线拟合技术,准确地定位焊缝中心.试验证明,该技术结合焊缝图像处理体系具有很强的抗干扰能力,误差小,处理速度快,能满足实时处理要求.     

应用线结构光技术在线检测轴类零件轴线

针对大型轴类零件热处理后出现轴线弯曲、余量分布不均等问题,提出应用线结构光非接触测量技术的方法,可对轴类零件实际轴线进行在线检测,获取各截面中心位置,在保证加工余量分配均匀的条件下,确定轴的实际加工轴心位置.     

全位置相贯线自动焊接新型焊枪设计

在焊接复杂的空间曲线或进行全位置焊接操作时,传统焊接机器人关节耦合、系统干涉现象较为普遍,焊接局限性明显. 为了克服焊枪位姿改变时的干涉现象,基于各位置焊缝角度和深度均动态变化的特征,设计出一款能调节自身工作角的新型焊枪,使焊枪自身能够具有一定的实时调节能力,在自动焊接过程中通过调节焊枪工作角配合机器人完成全位置焊接,增强机器人的实用性和可行性,满足较为复杂相贯曲线的焊接要求,使用OpenGL对焊枪运动学模型和焊接过程进行了仿真,仿真结果证明了所设计的自动焊接焊枪的有效性.     

基于线结构光视觉的轴径主动测量方法

针对轴径测量问题,提出一种通过建立与轴线垂直的虚拟平面,并利用基于最小二乘圆拟合算法快速获得被测轴直径的方法。对线结构光视觉系统进行标定,得到摄像机的内参、畸变系数、结构光平面参数;获得被测回转体轴线的方向向量和轴线与结构光平面交点坐标,利用已得到的方向向量和轴线与结构光平面的交点建立一个与轴线垂直的虚拟平面;再将结构光平面与零件表面上的交点投影到虚拟平面上,并通过所有投影点到轴线与光平面交点的距离排除数据中的噪点;最后利用有效投影点和轴线与光平面交点的距离,得到被测回转体的外表面圆柱度。通过轴径测量试验对该算法进行了验证,在复杂的测量环境下,当被测轴直径为30～50 mm时,平均测量误差为30μm,最大测量误差为50μm。因此,该算法可以应用于实际回转体零件的直径测量中。     

基于线结构光视觉的焊缝类型识别与特征提取

提出一种基于概率神经网络的焊缝类型识别和亚像素级焊缝检测与特征提取算法。先对激光视觉传感器采集的焊接图像进行兴趣区提取、滤波、二值化等预处理操作,再采用概率神经网络识别焊缝类型,采用改进的Steger算法提取激光条纹中心线,并根据不同焊缝类型从Hough变换所得的条纹中心直线中提取出焊缝中心点位置、焊缝宽度等特征信息。实验结果表明,该方法的焊缝类型识别率和特征提取精度较高,具有很好的实用价值。     

双腹板H型钢的焊接

我公司 1999年承接的鲁抗医药集团有限公司千图 1吨青霉素工程的供热管网项目中用到大量双腹板焊接Ｈ型钢 ,其结构形式如图 1所示 ,长度(Ｌ)为 6～ 8ｍ ,材质为Ｑ2 35 -Ｂ ,总量 2 0 0余吨。为了节约建设资金 ,公司决定自制全部型钢。在没有专用工装设备的条件下 ,为了达到施工技术要求 ,我们制定并严格执行了一系列工艺措施 ,利用自制简易工装结构 ,把焊接型钢的挠曲变形控制在千分之一以内 (△Ｌ≤‰Ｌ) ,且无明显的扭曲变形和翼板角变形。经检测 ,不需焊后矫正 ,即能达到设计要求。1　下　　料采用半自动双头火焰切割机 ,每遇到板边切下 …     

钢管塔的自动焊接技术

随着特高压输电线路的建设,钢管塔因结构传力清晰、用钢量少、占地面积小、塔型美观及附加荷载小等优点得到了广泛的应用,其主要构件采用带颈法兰和直缝焊管,其中带颈法兰与钢管的环向对接焊缝是钢管塔加工的关键工序之一,全部要求一级焊缝。为确保焊缝质量,保证钢管塔的安全运行,在此提出了钢管塔的自动焊接技术。分别从焊接设备、焊接工艺、焊接质量和效率对比等方面,介绍了管的纵缝双丝埋弧自动焊工艺、钢管与法兰的环缝对接内外气体保护焊工艺,阐述了自动焊接技术在输电线路钢管塔中的应用。目前该自动焊技术已广泛应用于"皖电东送"特高压项目。自动焊接技术的应用保证了焊缝质量,促进了生产效率的提高,改善了劳动环境。     

焊缝位置识别的图像处理方法设计

在基于视觉的自动焊接中，由于焊缝图像是复杂多变的，要准确得到焊缝位置选择合理高效的处理算法是非常重要的。针对这一问题为焊缝图像提出了一系列处理步骤，它包括中值滤波、自适应阈值二值化、孤点滤波、边缘检测，焊缝位置搜索五步，其中详细叙述了重要的自适应阈值二值化与孤点滤波算法。在每一步处理中都用了四幅完全不同的焊缝图像做了观察和对比，结果显示所选算法产生较好的处理效果。     

图像形态学在初始焊接位置检测中的应用

将图像形态学引入直焊缝的初始焊接位置检测过程中,首先采用结构小巧的CCD摄像机采集直焊缝图像,借助腐蚀边缘检测算子的图像形态学算法进行边缘检测,在保留图像关键信息的同时有效的滤除了其它干扰,然后选择多方向线性结构元素利用形态学处理算法进行方向滤波,最后配合Hough变换得到初始焊位点坐标.该算法直观简便快速,自适应性强,处理精度较高,且对于焊缝边缘的大多数干扰鲁棒性强,满足实际工作需要,为完成整个初始焊位导引过程奠定基础.     

A method of initial welding position guiding for arc welding robot based on visual servo control

0　IntroductionCurrentlyintelligentizingweldingrobotisaresearchdirectionthatgreatattractsresearchers.Thereinto ,theapplicationofvisionsensoristhemostattractedoffsetinintelligentizingrobotweldingwithbroadenutilityfield[1] .Themainadvantageofusingvisionisthatitneedn’tdirectcontactwithobject,andeasytosolveproblemwithnaturalandefficientway ,soplantracebe foremovingandfeedbackinformationduringmoving .Itissuitabletotasksinwhichdemandtheabilitytoadaptthechangingenvironments .Thispaperexploredthetas…     

弧焊机器人起始焊接位置图像识别与定位

起始焊接位置的识别和定位是实现机器人智能化焊接的第一步,在分析焊缝接头类型的基础上给出了起始焊位的定义.采用CCD摄像机在自然光条件下获得待焊工件图像,由起始焊位的定义分析了起始焊位识别的方法.提出一种局部范围内由粗到细的两步精确定位方法.首先求取焊缝和工件边界交点作为初始值.第二步以该点为中心建立一个小窗口,在此局部范围内检测角点.根据设定的判断标准,可充分利用原图像的丰富信息和边缘提取后的结构化信息.结果表明,对规则焊缝,初始值与实际初始焊位能很好吻合,而对不规则的焊缝,初始值偏离实际位置.文中提出的两步定位方法则能准确的识别和定位具有明显边界的规则和不规则焊缝的初始焊接位.     

大型储罐的埋弧自动横焊

埋弧自动焊是焊接中厚板常用的焊接方法，但常规用在平、角焊位置的焊接。并介绍在横位置的横焊技术。     

管道水平固定全位置熔化极机动焊接工艺

管道全位置自动焊接是指在管道相对固定的情况下,依靠电气、机械等方法,使焊接小车带动焊枪沿着固定轨道环绕管壁运动,通过自动送丝以及PLC控制等技术来实现自动焊接。研究管道全位置自动焊的焊接工艺以及焊接设备的目的是在确保接头质量的基础上提高焊接效率,同时降低焊工的劳动强度。工程施工中对管道焊接质量要求越来越高,通过反复焊接试验,各施工企业逐渐摸索和掌握全位置管道机动焊的焊接参数和焊接要领,为提高施工现场的管道全位置焊接施工效率和质量提供了参考和依据。     

基于单目视觉的初始焊位导引技术

针对传统焊缝起始点自动导引技术所采用立体视觉方法存在系统复杂、导引过程繁琐等问题,提出了一种基于eye-in-hand单目视觉的焊缝初始位置导引方法.首先调节机器人关节并获取不同位姿下焊缝初始位置图像,然后建立经过初始焊位点的直线方程,并将其转换到位于机器人基坐标系下.进一步求取上述两直线交点,最终确定初始焊位在机器人基坐标系下的三维坐标,以此引导机器人运动.结果表明,该方法能够在保证精确度的情况下实现对焊缝起始点进行导引.     

钢轨窄间隙弧焊焊枪自动纠偏系统

将窄间隙电弧焊接方法用于无缝线路钢轨焊缝的焊接,为满足焊缝两侧壁能够同时熔合,轨底窄间隙焊接采用开环控制的焊枪摆动焊接方式,导致摆动过程中焊丝端部位置出现累积误差.为消除焊枪摆动的累积误差,针对已有工艺特点,采用双视觉传感的焊枪摆动控制方法,通过采集熔池区图像,实时计算焊丝端部的摆动偏差和摆角偏差,并对焊枪摆动进行反馈...