激光焊缝自动跟踪系统

山东山大奥太电气有限公司开发的用于焊缝自动跟踪的专用设备，以激光作为跟踪光源，由工控机控制执行机构实现焊缝的自动跟踪，     

Laser-PSD视觉焊缝自动跟踪系统的研究

设计了一种扫描式Laser-PSD视觉焊缝自动跟踪系统，该系统采用激光二极管作为信号光源、1维位敏元件（PSD）为接收器件组成视觉传感器，并采用单片机作为中央控制器，传感器在坡口上方横向扫描，获得坡口的2维图形，经单片机系统处理计算得出高低、左右偏差，控制焊炬的高低，左右位置，实现了对大坡品时弧自动焊全过程的有效跟踪，通过使用，证明该系统跟踪精度高，抗干扰能力强，工作可靠，能直观显示坡口图像和跟踪状况，操作方便，对生产现场有很强的适应性。     

采用单片机控制的焊缝自动跟踪装置

这是一种单片机控制的焊缝自动跟踪装置，它由位移传感器、单片机和执行机构等部分组成，可对焊缝坡口进行二维跟踪。     

焊缝自动跟踪技术的信息采集和处理

在国内的焊接行业中,使用焊接机器人代替人工施焊已呈趋势。但目前普遍存在着焊件加工误差较大,夹具装夹精度不高,在焊接过程中,焊件产生热变形,使得焊缝的质量变差,一般的焊接机器人对此无法适应。为此,在消化吸收日本松下公司生产的AW-6000型弧焊机器人的基础上,开发了一种与弧焊机器人配套的焊缝自动跟踪仪。工作原理是:在进行填角焊、坡口焊时,若焊角大于5mm,焊枪就必须作横摆运动,这时电弧电流呈周期性变化。若焊缝偏离示教线时,则横摆两端点产生电弧电流差,本系统就利用电弧电流检测装置,测出此电流值,然后进行采集和处理,再利用仿人智     

电子束焊接中的焊缝自动跟踪技术

介绍了焊缝自动跟踪技术在电子束焊接（EBW）应用中的两种主要模式，即示教式和二次电子反射式。分析了其组成、原理及其在实际生产中的应用，阐述了焊缝自动跟踪技术在电子束焊接中的重要性及其应用前景。     

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。     

线阵CCD视觉智能焊缝自动跟踪系统的研究

叙述了一种基于线阵ＣＣＤ摄像机为传感器的焊缝自动跟踪系统。对电弧的光学特性进行了研究，得出了正向干扰的结论。并通过传感器的结构设计、滤光、模拟滤波及计算机数字滤波等，解决了弧光干扰问题。系统跟踪精度约为±０．３ｍｍ     

一种窄间隙GMA焊缝深度的自动跟踪与控制方法

在窄间隙GMA中，采用协调控制的方式，在形成背面焊缝的同时，得到稳定的第一层焊缝深度。焊缝自动跟踪系统由DSP芯片完成，并由个人电脑控制。焊枪不仅要横向摆动，而且还要沿焊缝方向前后移动。焊枪首先向前移动形成背面焊缝，然后重叠向后移动形成第一层焊缝，因此，可获得单面焊双面成型。     

弯曲及折线焊缝的自动跟踪

应用高速圆周扫描的ＭＩＧ／ＭＡＧ电弧作为传感器，避免了传感器超前安装及易受电弧光热干扰的缺点，特别有利于弯曲或大角度转折焊缝的自动跟踪焊接。研制出仅需电弧本身作为传感器的低成本、高性能自动转弯跟踪焊接小车。其控制器采用１６位单片机和数字化的脉冲宽度ＰＩＤ调节原理与模糊控制原理。成功实现对转折角度达４３°的折线焊缝的自动跟踪焊接。     

一种智能型焊缝跟踪系统的研制

论述一种智能型焊缝跟踪系统,采用直接拍摄电弧式视觉传感器检测焊缝跟踪偏差,并通过一个自调整模糊控制器实现偏差的调节。整个跟踪过程可通过屏幕实时观察,所有的参数设置都通过人机对话实现。此外,还提出了一种新的焊缝图像处理方法来实时检测焊缝。试验表明,该系统能够对GTAW对接焊缝实现精确的跟踪。     

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。     

AUTOMATIC SEAM TRACKING SYSTEM OF SUBMERGED ARC WELDING BASED ON FUZZY-P CONTROLLER

An automatic seam tracking system used in submerged arc welding is presented. In the system, the linear CCD vision sensor is installed in front of the welding torch. Laser structure light emitted by the semiconductor laser irradiates on a slant to work-piece surface and forms a structure light strip on work-piece surface. Scatter light of the strip is received by linear CCD on top of the seam and the image information of seam can be obtained. By way of image processing and applying Fuzzy-P controller in tracking process, automatic seam tracking has been realized accurately. Anti-disturbing ability of the system to work-piece surface status has been enhanced largely by classified microadjus-tment of torch height.     

非接触式超声传感焊缝跟踪研究

通过声、电匹配技术使非接触式超声传感器的灵敏度由3.3%提高到26%,从而首次实现了双棱边非接触式超声传感焊缝自动跟踪。设计了聚焦透镜,使声束焦点直径达到了0.5mm,并通过软、硬件技术使超声传感焊缝横向跟踪精度达到0.5mm。     

基于标识线导航的自动导引车跟踪控制

为实现自动导引车对标识线路径的识别和跟踪,提出一种原理简单的视觉图像处理方法,包括阈值分割、滤波、边缘检测、变形矫正和改进的车体相对位置参数提取等。此方法能有效降低噪声干扰、图像变形对参数提取的影响以及增加图像处理的实时性;还提出一种适于自动导引车跟踪控制的最优控制策略。为验证理论分析的正确性,先对标识线图像进行处理,然后进行自动导引车的跟踪控制试验。结果表明,采用此种图像处理方法和最优控制策略的自动导引车,具有较为准确和可靠的路径跟踪效果。     

视觉系统在窄间隙焊缝自动跟踪中应用的研究

本文论述了一种经济有效的视觉系统的研究及其在窄间隙TIG焊接中焊缝自动跟踪的应用,该系统以IBM-PC AT为主机,带有图象存取扩充板,用CCD摄像机摄取电弧区域及焊接坡口的图象,然后把它数字化,成为具有七位（即128级）灰暗度的256×256个象点（或象素）,并存入图象存取板。IBM-PC对获得的数字图象进行实时图象处理,应用了寻边及模板耦合两种方法。所得到的视觉信息被反馈到焊接控制器,进而对焊接过程进行有效的焊缝自动跟踪。     

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.     

焊缝跟踪FUZZY－P控制规则的研究

介绍了一种非接触超声传感焊缝跟踪系统。该焊缝跟踪系统采用了Fuzzy－P控制理论,即在大偏差时采用比例控制,在小偏差时采用自调整模糊控制。研究了Fuzzy－P控制的阈值和比例控制的规则。介绍了自调整模糊控制的原理,提出了焊缝跟踪中的双因数自调整模糊控制方法。在试验的基础上确定了双因数的数值。应用公式法生成了模糊控制规则表。同时分析了自调整模糊控制中的比例系数对系统动态特性的影响。通过试验确定了该系统中的比例系数的数值。试验证明,该跟踪系统具有快速、准确、稳定的特点,完全能够满足实际工程应用的需要。     

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。     

自调整比例因子Fuzzy-P控制在焊缝跟踪中的应用

介绍了自调整比例因子Fuzzy—P控制理论及其在非接触超声传感焊缝跟踪系统中的应用。试验表明,该系统具有良好的控制特性,能满足焊接工程应用的要求。