一种激光同步扫描视觉系统的分析

详细地分析了一种新型激光同步扫描光学系统，并且阐述了将这一系统应用于弧焊机器人焊缝自动跟踪的原理，说明本系统可以用较少象元的ＣＣＤ线阵器件实现大视场，宽范围的焊缝自动跟踪，因而可以使传感器具有结构凑，体积小的特点。     

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。     

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     

基于激光扫描的工业机器人焊接焊缝跟踪方法

由于工业机器人焊枪和焊接焊缝之间的位置偏差会导致焊接焊缝跟踪结果存在一定的误差 , 因此提出了一种基于激光扫描的工业机器人焊接焊缝跟踪方法 装 首先 ,采用激光扫描传感器采集工 业机器人焊接焊缝图像 ,并对图像进行滤波、增强、黑白化预处理；其次 ,检测图像边缘后 ,采取激光 扫描方法确定焊接焊缝边缘图像中激光条纹骨架的大概位置 ,经最小二乘法直线拟合出准确的激光 条纹中心线 ,提取焊接焊缝特征点；再次 ,结合工业机器人手眼标定矩阵 ,将激光扫描传感器坐标系 中的焊接焊缝特征点坐标转化为工业机器人坐标 ,从而形成焊接焊缝轨迹；最后 ,采取3 次非均匀有 理 B样条方法得到工业机器人焊枪和焊接焊缝之间的位置偏差 ,修正机器人焊枪位置 ,从而实现工 业机器人焊接焊缝的精准跟踪 装 实验结果表明 ,该方法不仅能够准确检测出焊接焊缝边缘 ,而且能 够跟踪不同宽度、不同形状的焊接焊缝工件     

焊接机器人焊缝跟踪方法及路径规划研究

焊缝自主跟踪是机器人焊接智能化的关键,其精度是评价焊接质量的重要指标.焊接对象或条件的改变对精度的影响最为直接,尤其当焊件表面存在缺陷时会产生较大的跟踪误差.为此,开展焊接机器人焊缝跟踪方法及路径规划研究,提出焊缝跟踪的4步法:1)利用激光传感器扫描坡口,获取轮廓数据.2)接着通过组合滤波算法,运用限幅滤波和高斯滤波处...     

细丝埋弧焊焊缝跟踪控制

利用特制放置扫描焊矩,在建立细丝埋弧焊电弧传感器静态和动态模型的基础上,选择了合适的采样区间和积分差值法。设计了以单片机为核心的细丝埋弧焊焊缝跟踪控制器及控制软件,实现了焊缝的自动跟踪,其精度在１ｍｍ以下,同时还达到了与普通埋弧焊相同的熔敷率。     

典型接头的机器人视觉传感图像处理技术

针对国内现有的弧焊机器人视觉传感图像处理系统通用性、鲁棒性差而无法满足实际焊接过程焊缝跟踪需要的现状,以Panasonic-TA1400六自由度弧焊机器人为试验平台,构建了典型接头机器人视觉传感硬件系统,并基于LabVIEW语言开发了视觉传感通用图像处理系统.运用二维小波变换技术对典型接头焊缝图像进行了降噪和边缘检测处理,既有效滤掉了背景噪声,又基本完整地保留了激光光带的边缘.而在激光光带中心线抽取和焊缝特征点检测方面,采用了逐行(列)快速搜索和逆序快速查找数组最大值方法,简单有效,同时兼顾了精确度和速度要求.试验表明,整个图像处理方法效果良好,能够满足后续跟踪系统实时性要求.     

机器人弧焊离线编程系统协调运动的实现

在焊接机器人柔性加工单元应用中,为保证焊枪与焊缝在弧焊过程中始终处于接头成型良好的焊接位置,需要机器人和变位机协调运动.ACADOLP弧焊离线编程系统实现了协调运动,阐述了该系统中的协调运动的算法原理.将协调运动分解为协调直线运动和协调圆弧运动,并给出了一种实现系统协调运动功能的方法,即变位机作为主手,机器人为从手,机器人跟踪变位机进行运动,实验验证了这种方法的可行性.     

弧焊自动跟踪系统的研究及应用

介绍了一种采用电磁传感器的新型弧焊自动跟踪系统。该系统采用电磁双重耦合电路克服工件错过造成的干扰。可以实现双向跟踪．即沿焊缝水平、垂直两个方向同时控制焊炬的位置。     

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.     

Arc sensing system for automatic weld seam tracking (I)

Arc sensor, one of the most popular and effective sensors for automatic seam tracking of arc welding, is systematically studied. A mathematic model of the static and the dynamic properties of the sensor derived on the basis of control theory and experimental method are described. The model extends our understanding of arc sensor from qualitative level to quantitative level. This is important for its design and further development.     

Arc sensing system for automatic weld seam tracking(Ⅰ)——Mathematic model

Arc sensor, one of the most popular and effective sensors for automatic seam tracking of arc welding, is systematically studied. A mathematic model of the static and the dynamic properties of the sensor derived on the basis of control theory and experimental method are described. The model extends our understanding of arc sensor from qualitative level to quantitative level. This is important for its design and further development.     

湿法焊接的焊枪高度控制

海洋及湖泊港口工程的大量出现对水下焊接自动化技术提出了新的迫切要求.利用旋转电弧传感器,开展了水下湿法药芯焊丝电弧焊(FCAW)的V型坡口焊缝跟踪研究.通过试验阐明了气体保护电弧焊中,焊枪高度和焊接电流之间的对应变化关系.介绍了湿法焊接试验中针对焊接电流所采用的处理方法,给出了一种有效的焊枪高度复合控制算法,它结合了bang_bang控制和带阈值的变参数PI控制.试验结果证明此法具有良好的可靠性和稳定性,达到了预期的目的.     

基于ANSYS平台的旋转电弧传感器焊接热过程模拟

针对旋转电弧传感器焊接的特点,对平板M IG焊接,建立了适当的有限元计算模型,利用ANSYS软件的APDL语言编写了程序,解决了呈高斯函数分布且旋转移动的焊接热源的施加的问题,实现了焊接温度场的三维动态模拟,并将计算量控制在可接受的范围内.研究了旋转电弧传感器自身的特性对焊缝质量的影响作用,并通过实验验证了模拟的可靠性.     

磁旋弧MAG焊接工艺的熔滴过渡机制

将纵向磁场引入到喷射过渡MAG焊接过程,借助高速摄像等手段,详细研究了磁旋弧MAG焊接工艺的熔滴过渡机制和焊接飞溅形成机理.试验结果表明,在外加磁场的作用下,焊接电弧和液流束都偏离焊丝轴线一定角度高速旋转,液流束形态为螺旋状;熔滴过渡偏离了焊丝轴线,但始终在电弧烁亮区内进行,并且熔滴过渡频率提高;在液流束与焊接熔池瞬时短路时以及收弧阶段,易产生飞溅.     

基于结构光三维视觉焊缝跟踪系统的研究

研制了一套基于结构光三维视觉传感器的焊缝自动跟踪系统．其原理是,采用VC语言开发出图像处理软件,通过计算机准确提取三维视觉传感器检测到的焊缝的中心位置,再反馈到控制机构发出控制信号,控制执行机构,达到对焊缝的跟踪．并通过试验验证了基于结构光三维视觉传感器焊缝跟踪系统的可靠性．     

带状光源V字扭曲焊缝识别技术

为了满足埋弧焊设备实时跟踪缝焊的需要,及时准确地找到焊缝的中心,借助垂直于焊缝的带状辅助光源,使CCD摄像头获得的焊缝图像光带产生明显的V字形扭曲.通过去噪程序剔除图像中的噪点,寻找到V字图形2个边上的点,采用最小二乘法,迅速、准确地得到V字形光带扭曲的2个边的最佳拟合直线,计算出2个拟合直线的交点,找到了焊缝中心.利用基于最小二乘法的埋弧焊V形坡口焊缝识别方法,得到的焊缝特征明显,具有处理速度快、系统稳定性好等特点.     

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.