协同式CO_2焊短路过渡模糊控制系统研究

介绍了一种在波形控制基础上,采用电弧自身传感的协同式模糊　控制方法对焊接过程参数进行实时控制的逆变式ＣＯ２焊机控制系统。它通过电弧自身传感　对ＣＯ２焊接过程有重要影响的短路过渡频率的检测,通过模糊处理和模糊判决之后,实时　的对电弧电压进行控制,以保持焊接过程中规范参数的协同匹配关系。试验结果表明,采用　该控制系统的焊机,实现了焊接规范参数的自动匹配和自动调节,同时明显改善了焊缝成形　和降低了焊接过程中的飞溅。     

基于卡尔曼滤波的焊缝检测技术研究

提出一种基于卡尔曼滤波技术的电弧焊焊缝检测新方法。利用视觉传感器获取弧焊区熔池图像,并抽取图像质心作为描述焊缝位置的特征矢量,建立图像质心状态方程和测量方程。在有色噪声模型的基础上,应用卡尔曼滤波对图像质心位置和质心位移进行状态估计,得到最小均方差条件下的焊缝位置最佳预测值,从而减小过程噪声和测量噪声引起的焊缝位置测量偏差,实现弧焊过程中焊缝位置的精确检测。计算机仿真及实际焊接试验结果验证了该方法的有效性。     

弧焊过程智能检测分析系统的建立与应用

为研究弧焊过程电弧的稳定性和熔滴过渡的控制，研制开发了一套弧焊过程电信号智能检测分析系统。该系统由硬件检测电路和相关软件组成，具有信号采集、波形显示、数据统计分析、曲线拟合及数据存储功能。该系统通过焊接电压和电弧电流的采样数据所进行的统计分析能够获得反映焊接过程的特征数据，并通过对这些数据的分析可对焊接过程的质量进行有效的评定。     

协同式CO2焊短路过渡模糊控制系统研究

介绍了一种在波形控制基础上,采用电弧自身传感的协同式模糊控制方法对焊接过程参数进行实时控制的逆变式CO2焊机控制系统.它通过电弧自身传感对CO2焊接过程有重要影响的短路过渡频率的检测,通过模糊处理和模糊判决之后,实时的对电弧电压进行控制,以保持焊接过程中规范参数的协同匹配关系.试验结果表明,采用该控制系统的焊机,实现了焊接规范参数的自动匹配和自动调节,同时明显改善了焊缝成形和降低了焊接过程中的飞溅.     

焊接温度场焊缝识别及焊缝跟踪技术研究

论述焊接温度场焊缝识别方法及焊缝跟踪控制系统。系统采用焊接温度场传感器获得焊接工件背面热图像，通过改进的梯度算法对热图像的分析计算获得焊缝偏差，利用规则自校正模糊控制器实现焊缝跟踪。试验和实际生产运行表明系统能够准确识别焊缝，焊缝跟踪运行稳定可靠。     

焊缝跟踪的激光视觉传感器图像处理研究

焊接自动化及智能化已成为焊接业的发展趋势,焊缝跟踪技术是实现焊接自动化的关键。文中依据传统弧焊机器人系统的基础上,首先通过激光视觉传感器采集工件上激光线的成像信息,经过控制系统模数转换后,以灰度矩阵的形式存入计算机存储器得到数字图像,然后对这些数字图像运用滤波去噪、图像分割、边缘检测特征点提取等一系列图像处理技术,得到焊缝中心特征点像素坐标,最后经过像素坐标与位置坐标变换得到焊缝中心坐标,控制系统根据数学模型成像原理得到焊缝中心位置与电弧的偏差进行实时纠偏,最终实现焊缝位置检测与焊缝跟踪。     

基于模糊算法的卷接机烟支重量自动控制系统优化研究

针对现有烟支卷接机重量控制系统在精度与稳定性的不足,基于微波检测质量检测技术,引入模糊算法优化 PID 控制技术,提出了一种基于模糊算法的卷接机烟支重量自动控制系统。此系统可根据现有产品与理想产品间的误差形成卷烟机控制量,使得生产的烟支重量得到稳定控制。同时通过针对性的案例分析,对比卷接机烟支重量自动控制系统优化前后产品重量偏差程度,进一步验证所设计的基于模糊算法的卷接机烟支重量自动控制系统的可靠性及可行性。     

基于焊接温度场的焊缝跟踪自调整模糊控制技术研究

对一种焊接智能控制系统进行了研究。采用ICCD从工件背后获得焊接温度场图像，通过对焊接温度场图像进行分析获得焊缝偏差信号，利用自调整模糊控制的方式调节纠偏，解决了焊接过程难以建模、焊接条件多变、简单模糊控制器控制效果不佳的问题。实际运行结果表明，该系统能够有效识别焊接偏差，并实现快速纠偏。     

电弧传感机器人焊缝跟踪模糊控制系统

以旋转电弧焊炬作为传感器，设计了弧焊机器人焊缝跟踪的模糊控制系统。介绍了弧焊机器人焊缝跟踪系统组成及模糊控制器的具体设计过程，并给出了模糊控制表。通过对V形坡口曲线焊缝的跟踪试验，结果表明，该模糊控制器控制效果良好，跟踪效果达到预期目标。     

弧焊机器人焊炬姿态规划系统的研究

为提高弧焊机器人的适应性和自动规划功能，研究了一种空间全位置焊接条件下的焊炬姿态自动规划系统。该系统借助于相应的摄像机标定软件，计算测试软件和焊炬姿态规划软件，协调计算机视觉，信号采集，图像处理等模块检测焊缝的空间信息，然4后查询焊炬姿态优化数据库，运行离线偏程等离子模块，实现自动规划弧焊机器人的焊炬姿态，采用研制的爆炬姿态规划系统在空间全位置条件下进行焊接实验，结果表明，该系统能保证爆接中焊缝的成形良好。     

An application of genetic algorithm for edge detection of molten pool in fixed pipe welding

This paper presents a study on an application of genetic algorithm (GA) for edge detection of molten pool in fixed pipe welding. As circumferential butt-welded pipes are frequently used in power stations, offshore structures, and process industries, it is important to investigate the characteristic of the welding process. In pipe welding using constant arc current and welding speed, the bead width becomes wider as the circumferential welding of small-diameter pipes progresses. In order to avoid the errors and to maintain the uniform weld bead over the entire circumference of the pipe, the welding conditions should be controlled as the welding proceeds. This research studies the intelligent welding process of aluminum alloy pipe 6063S-T5 in fixed position using the AC welding machine. The monitoring system used an omnidirectional camera to monitor backside image of molten pool. A method of optimization for image processing algorithm using GA was proposed and has been implemented into a process to recognize the edge of molten pool. The result of detection, which is back bead width, was delivered into a fuzzy inference system to control welding speed. The experimental results show the effectiveness of the control system that is confirmed by a sound weld of the experimental results.     

基于视觉的脉冲TIG焊接熔宽模糊控制系统

利用视觉传感和计算机图象处理技术从试件下面检测焊缝熔宽信息,设计了一套脉冲TIG焊接熔宽模糊控制系统。根据脉冲TIG焊接电弧的弧光特性及其对视觉检测的影响,提出了一种独特的象采集和控制方法。试验结果表明,该系统具有良好的控制效果和自适应能力。     

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。     

基于FPGA图像处理的内窥镜焊点检测系统

电子内窥镜作为现代医疗仪器中的重要设备,随着产量的不断增加,实现内窥镜信号线自动化焊接已成为一个必然趋势。为精确高效采集内窥镜镜头模组的焊点坐标,设计了一种基于现场可编程逻辑门阵列（field programmable gate array,FPGA）图像处理的内窥镜焊点检测系统。整个系统以OV5640作为图像采集器件对目标板的图像数据进行采集,通过Verilog HDL硬件描述语言进行图像处理,实现焊点检测和瑕疵判别算法的设计。硬件测试结果表明,该系统能实时采集焊点坐标并检测焊点之间的瑕疵,采集到的焊点坐标最大误差小于0.1 mm,检测精度高,实时性强,具有广泛的应用前景。     

焊缝图像处理与焊缝中心的提取

随着焊接过程自动化和智能化的发展，图像处理技术越来越受到国内外学者的重视，它在焊缝自动跟踪系统中也有广泛的应用。本文介绍了图像处理的基本过程，其中包括图像预处理，图像分割，边缘检测和特征点提取等图像处理过程，总结了一些传统和新型的图像处理算法，并着重分析了焊缝中心提取的几种方法，提出了一种求取平均值的简单有效的方法。     

INTELLIGENT CONTROL SYSTEM OF PULSED MAG WELDING INVERTER BASED ON DIGITAL SIGNAL PROCESSOR

A fuzzy logic intelligent control system of pulsed MAG welding inverter based on digital signal processor （DSP） is proposed to obtain the consistency of arc length in pulsed MAG welding. The proposed control system combines the merits of intelligent control with DSP digital control. The fuzzy logic intelligent control system designed is a typical two-input-single-output structure, and regards the error and the change in error of peak arc voltage as two inputs and the background time as single output. The fuzzy logic intelligent control system is realized in a look-up table （LUT） method by using MATLAB based fuzzy logic toolbox, and the implement of LUT method based on DSP is also discussed. The pulsed MAG welding experimental results demonstrate that the developed fuzzy logic intelligent control system based on DSP has strong arc length controlling ability to accomplish the stable pulsed MAG welding process and controls pulsed MAG welding inverter digitally and intelligently.     

OpenCV在焊缝实时检测系统中的应用

机器视觉系统是集机械、光电、控制、计算机和数字图像处理等技术于一体的高度自动化系统,广泛应用于工业当中。焊缝实时检测系统主要针对焊接自动跟踪技术中的在线检测焊缝并进行相关处理的系统。该文在VC++6.0开发环境中设计了一种采用Gauss小波检测边缘,基于OpenCV的焊缝实时检测与处理算法,实验结果表明该算法实时性高、效果好、检测正确快速。     

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.     

禽蛋检测与分级智能机器人系统的设计

为了实现禽蛋检测与分级的自动化,建立一种轻型自动化系统,即禽蛋检测与分级智能机器人系统(System of intelligentrobot detecting and grading eggs,SmDGE).SIRDGE将禽蛋的破损检测、内部品质检测以及检测和分级时的搬运工作联系起来,统一由一个关节型机器人来完成,能实现禽蛋检测和分级的全程自动化.介绍该系统的组成结构和工作原理,对系统关键的硬件设备和软件实现过程作了必要的说明,包括场景图像的采集和摄像机的标定,图像处理和特征值的提取,机器人运动控制和轨迹规划,真空吸盘的单片机控制,敲击声音的处理与破损检测,彩色图像处理与内部品质检测等内容,并对SIRDGE系统进行性能测试,测试结果证明,SIRDGE能够实现禽蛋检测和分级的全程自动化.