弧焊机器人空间焊缝焊接参数优化研究

提出了焊缝特征坐标系的概念 ,采用焊缝特征坐标系来描述各种焊接接头复杂空间焊缝的焊接位置 ,并将复杂空间焊缝分解为“立坡焊”和“横坡焊”二种简单焊接位置的组合。引用齐次变换技术求解空间焊缝的转角 ( β)和倾角 (α) ,并对根据 β、α和相关知识库进行模糊推理获得的焊接参数实现优化组合。     

基于旋转电弧传感的弧焊机器人焊缝跟踪系统

研制了一套基于旋转电弧传感的弧焊机器人空间曲线焊缝智能跟踪控制系统。介绍了系统的硬件构成、软件设计及模糊控制方法。研究了不同焊接位置时，焊接熔池金属对坡口的影响作用，提出采用补偿因子加权处理方法，可有效提高平焊、横焊位置焊缝偏差的识别能力。针对立焊位置的脉冲焊接方法，采用形态滤波技术，通过提取脉冲焊接电流的上包络线，利用一次谐波法准确地对立焊焊缝进行了识别。试验结果表明，该焊缝跟踪控制系统对平焊、横焊及立焊位置的曲线焊缝跟踪效果良好，达到焊接工艺要求。     

基于正弦摆焊的弧焊机器人焊缝跟踪系统的研究

针对弧焊机器人在焊接过程中示教轨迹和实际焊缝位置存在偏差的问题,提出一种基于正弦摆焊的电弧传感方案。首先规划了弧焊机器人正弦摆焊轨迹,对采集到的焊接电流进行谐波提取来获得焊缝位置的横向偏差,然后根据偏差信息纠正机器人的示教轨迹。把这种方案应用在具有对称坡口的焊缝上进行跟踪,取得了良好的效果。     

空间焊缝弧焊机器人焊接路径自动规划研究

开发了面向空间焊缝的弧焊机器人焊接路径自动规划系统。该系统以VB6．0为编程平台，能够实现由三维实体模型直接生成机器人焊枪的位姿文件，进一步地输出为机器人语言程序，采用UP6弧焊机器人系统和S-350MAG焊接系统实际焊接，实验结果验证了该系统的正确性。     

规则自调整模糊控制的弧焊机器人焊缝纠偏研究

采用特征谐波法准确识别焊缝偏差,研究熔池对坡口的影响作用,采用补偿因子加权处理可有效地减小这种影响,因此提高了对偏羔的识别能力。采用规则自调整模糊控制器进行焊缝纠偏控制,以克服常规模糊控制器的不足,使其具有良好性能。     

弧焊工业机器人工作站的集成

主要从选型与连接介绍了弧焊工业机器人工作站的集成,在此基础上还介绍了弧焊工业机器人工作站的组成,同时介绍了适用于壳体焊接零件的工作站的布局。     

曲线焊缝弧焊机器人和变位机之间协调运动的研究

对曲线焊缝焊接时机器人和变位机之间的协调运动关系进行了研究。针对二自由度旋转倾斜变位机和六自由度弧焊机器人组成的工作站，通过采用船形焊缝约束以及机构运动学分析方法，解决了焊接过程中机器人和变位机系统的自由度解耦以及系统各关节的运动解析，为弧焊机器人——变位机系统的离线编程研究打下了良好的基础。     

弧焊机器人编程技术研究

弧焊机器人自动化水平的发挥在很大程度上取决于编程技术。目前的机器人离线编程平台可进行弧焊机器人一般作业程序的编制和作业过程仿真。对于复杂焊接路径编程,可通过对离线编程软件的二次开发来实现。实验证明,二次开发后的离线编程软件可胜任各种高质量弧焊作业的编程。     

基于图像处理的爬壁机器人焊缝识别与跟踪

基于爬壁机器人移动平台和单目相机的图像采集系统,设计了一种焊后焊缝图像处理方法,将改进的自适应中值滤波算法与灰度形态学方法结合,实现从信噪比较高的图像中提取特征。采用基于边缘检测和Hough变换的焊缝位置提取算法,经测试识别准确率达70%,且单幅图像平均处理时间为200ms,能满足管道爬壁机器人行进过程中的实时焊缝跟踪,并提供了一种引导机器人沿焊缝前进的自主定向方案。     

基于80C196K的旋转电弧传感弧焊机器人焊缝跟踪控制系统

以Intel公司的高性能16位单片机80C196KC为控制器,用于旋转电弧传感弧焊机器人焊缝跟踪控制,本文首先简要介绍了该单片机,着重讨论了以该单片机为核心的焊缝跟踪控制系统的硬件组成和软件结构。     

基于单目视觉的工业机器人目标识别技术研究

为实现工业机器人能在多个目标的工作环境下自主识别指定的目标,提出了一种基于单目视觉技术的解决方法.主要采用中值滤波和最大类间方差法对初始图像分别进行滤波和分割,给出一种新的统计矩阵标记区域算法,利用目标本身的几何特征达到识别目的,选取质心标记法实现目标物体的定位.实验结果表明,该方法在较复杂的环境下能够获得较好的识别定位指定目标的效果,为工业机器人抓取目标提供了必要的信息.     

基于激光测距的机器人焊缝跟踪研究

基于实际工程需求,提出了基于激光传感器测距技术的机器人焊缝位置跟踪,采用激光传感器安装于机器人焊枪末端固定,并随着机器人运动扫描待焊工件获取焊缝特征初始数据。利用斜率分析法对焊缝轮廓数据进行分析,确定焊缝特征点,以特征点为界限,继而采取最小二乘法拟合求取焊缝直线,然后求得交点,精确的获取焊缝特征点的坐标。最后通过机器人坐标变换实时获得焊缝的运动轨迹。实验结果表明跟踪误差满足自动误差要求在0.5mm之内的要求。     

基于ADAMS的弧焊机器人动力学仿真

采用Kane方法,建立了含局部闭链的关节坐标型弧焊机器人动力学方程式,用ADAMS软件对在典型运动状态下机器人的动力学特性进行了仿真分析,所得结果可应用于关节驱动装置设计及动力学优化设计。     

基于C#的焊缝跟踪识别研究

本文针对焊缝跟踪处理的特点,研究了从图像获得到图像细化完成后的一系列步骤的具体实现方法。采用了免费并且开源的FreeMat代替Matlab,进行算法方面的研究和试验;实验证明实现焊缝的跟踪速度非常快,不仅可以实现直线型焊缝的跟踪,亦可以实现曲线焊缝的特征识别;     

高速旋转扫描电弧传感器在弧焊机器人焊缝纠偏系统中的应用

自80年代以来,电弧传感器作为一种焊接传感手段倍受各国重视,国外许多焊接设备研究和制造机构都在努力开发这一领域。工业发达国家研究起步较早,已研制出多种电弧扫描形式(双丝并列、摆动和旋转)的电弧传感器,适合于埋弧焊、TIG、MIG/ MAG的不同焊接,有些已用于焊接生产。 电弧传感器的最大优势在于它的抗弧光、耐高温     

国产弧焊机器人应用技术研究

介绍了时代集团自主开发的弧焊工业机器人本体和控制器,并对集成了时代已开发的数字化焊接电源的弧焊工业机器人的应用技术和焊接工艺进行深入研究。     

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。     

塞拉门弧焊机器人工作站的研究

以某公司手工焊接的塞拉门铝镁硅合金框架为研究对象,在安川UP6工业机器人本体及辅助装置基础上,进行塞拉门铝镁硅合金框架弧焊机器人工作站的开发,研究焊缝自动跟踪技术、焊接温度场实时检测技术等,以保证焊接质量。     

基于SolidWorks的弧焊机器人虚拟示教系统

研究了SolidWorks环境下弧焊机器人的虚拟示教技术.利用SolidWorks对焊接机器人实体建模,应用VisualC 开发了弧焊机器人虚拟示教系统的主要模块和基本框架.该系统能够为用户提供具有良好临场感的三维虚拟环境,有利于弧焊机器人在生产实际中的应用和推广.     

弧焊机器人视觉传感方法的研究

视觉功能是新一代弧焊机器人的重要特点。直接观察电弧近区对于以摄象机为视觉传感装置的系统来说明困难大。因为观察焊缝金属时,强烈的电弧成为很大的干扰源,这一点在常规的视觉系统中没遇到的。由辐射理论出发,提出采用红外成象的方法,可以实现TIG焊接时的直接视觉观察,较好地避免了电弧光的干扰。同时还研究了支持这种方法的专用实时图象处理微计算机系统和相应的应用算法。完成了焊接跟踪视觉传感控制。为今后发展具有视觉功能的弧焊机器人及焊接过程的视觉控制提供一条新途径。