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.     

基于激光位移传感器的焊缝自动跟踪系统

为解决国内大型焊接系统中存在的实时性差和误差大等问题,提高焊接效率,对大型焊接中两块平整的钢板垂直放置时所形成的处于直角顶角处焊缝的焊接跟踪方法进行研究,提出采用立体空间定位的方法对焊缝进行实时跟踪。用两只激光位移传感器采集焊缝方向上的位移,根据运算结果驱动两台步进电机调整位移差,达到焊缝实时跟踪的效果。     

CCD视觉传感器及图像处理技术在焊缝自动跟踪中的应用

应用程序设计语言VISUAL BISIC研究开发了一种在电弧焊过程中进行轨迹跟踪的实时图像处理方法,由CCD面阵摄像机在焊接点之前摄取坡口图像,通过图像采集系统和计算机软件处理,得到坡口中心位置,以肖妆坡口中心相对初始坡口中心的偏差量为检测量,据此指引焊抢运动进行实时跟踪,轨迹跟踪精度可达0．5mm,如果用多台摄像机同时摄像,则可以检测出三维信息,大大提高跟踪精度。     

Arc sensing system for automatic weld seam tracking (Ⅱ)——Signal processing

Due to violent disturbance of the welding arc, signal processing is the key problem of application of the sensor. By means of the new technique the arc sensor can recognize not only V-groove but also lap joint and butt joint. The sensor has good recognition ability even for welding process with very large current disturbance, e.g. pulsed arc and short circuit welding process, etc. The proposed technique is developed on the basis of modern digital filtering theory and mathematic transformation of the signals from time domain into frequency domain.     

基于埋弧焊V型坡口的三维视觉信息的提取及处理研究

介绍了埋弧焊V型坡口三维视觉信息的传感原理 半导体激光器的出射光片与母材成一定角度投向焊缝 ,光片与V型坡口相交成一单光纹 ,位于母材垂直方向的CCD摄像机摄取折线光纹图样 ,送计算机处理 研究了中值滤波、二值化、低通滤波、高通滤波、图像分割、中心取样等措施对图像的处     

基于Labview的电弧传感焊缝跟踪的实现

在虚拟仪器开发软件Labview环境下,构建了新型高速摆动电弧传感的自动焊缝偏差识别系统。描述了基于Labview的焊接电信号的采集,对原始电流信号进行低通滤波处理,并采用极限区域积分差值法提取左右偏差信号,通过visa接口实现了Labview对可编程伺服驱动器的控制,给出了偏差识别系统软件的设计方法及控制流程,并进行了试验研究。结果表明该方法是可行的,跟踪精度能满足应用需要。     

一种基于互相关技术的焊缝跟踪方法

机器视觉焊缝识别是一种很有前途的方法，但是由于外部干扰，采集到的图像模糊，基于图像边缘识别的焊缝定位方法计算量大，难以满足焊接的实时性要求.为实现实时焊缝跟踪，采用了基于信号和噪声的统计特性的相关检测技术，该技术对焊缝图像清晰度要求不高.试验结果表明，这种技术可以取得很好的效果，基于信号与噪声的统计特性的互相关检测技术适于焊缝实时跟踪和焊接自动化.     

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     

用于弧焊机器人的新型高速旋转电弧传感器的研制

高速旋转扫描电弧传感器在工作时的振动大 ,且其结构欠紧凑 ,用在弧焊机器人上的焊缝跟踪效果不理想 介绍了用于弧焊机器人的新型高速旋转扫描电弧传感器的结构、特点以及减振和小型化的方法 ,提高了焊缝跟踪精度     

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.     

面阵CCD摄像机对TIG焊焊缝特征的识别

介绍了一种在TIG焊对接条件下基于面阵CCD图像处理方式的实时自动跟踪系统.由VisualBasic6.0开发出准确识别焊缝位置的软件.对识别的整个过程作了详细的分析,并提供了具体的算法.实验表明,系统对TIG焊的对接和搭接焊缝有很好地处理效果,对大幅度折线焊缝也能很好的跟踪(折线角>68°),处理速度>100ms.     

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。     

太阳能电池板自动追光控制系统设计

为实现太阳能供电,介绍了一种太阳自动追踪系统．该系统采用视日运动跟踪与寻求最大功率点相结合的方法,控制太阳能转换利用装置自动旋转去对准太阳,能有效提高太阳能的吸收率．该系统采用单片机作为控制器,小型太阳能电池作为传感器,步进电机作为执行机构．对于各种利用太阳能作为能源的自动装置而言．这种自动追踪系统具有一定的实用价值．     

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．     

一种高效的图像细化算法在焊缝跟踪中的应用

针对焊缝跟踪图像处理的特点，研究了二值化后的图像如何进一步细化的方法；采用先对焊缝的边缘进行提取，然后从垂直于焊缝的方向进行扫描的方法，取两条边缘的中点，即是焊缝的骨架；结果表明：此算法能准确地对一幅二值图细化，满足焊缝跟踪中图像处理的要求；这种算法的突出特点是计算量小，处理速度快，非常适合于焊缝的实时处理跟踪，而且不用改写算法，既适合于黑色背景白色图像，也适合于白色背景黑色图像.本算法通过推导得到四条处理准则，在遵循这几条处理准则的基础上逐点扫描图像，按照准则来确定目标点的删除与保留，达到细化的最终目的.     

投影法和差影法在焊缝跟踪图像识别中的应用

为了在焊接过程中利用图像分析的方法快速、准确地识别焊缝特征并进行自动化控制，采用了两种图像处理的方法，即投影法和差影法.同时采用两者结合的方法进行处理，可准确地识别出焊缝特征，该系统采用无接触式的面阵CCD摄像机对焊缝区域的图像进行采集，通过采集卡采集到计算机上进行显存，然后对采集的图像进行处理，当准确地识别出焊缝中心后，把反馈的信息传给PLC，PLC对焊枪进行控制.该方法与传统的方法比较，具有算法简单、处理速度快、抗干扰能力强、焊接效果明显等优点.     

基于Labview平台的焊接电弧图像研究

焊接电弧图像包含非常丰富的信息。为了获得清晰的电弧图像,笔者通过CCD摄象机摄取焊接电弧图像,并且经图像采集卡去噪、滤波,然后将采集到的图像送入计算机系统进行图像处理。该处理方法主要是基于Labview平台并通过低通滤波来实现的,即对焊接电弧图像的数字化信息进行处理,从而能够滤去图像中像素值突变较大的小区域,使得图像变得更加平滑、清晰,能够便于提取出实验所需要的图像信息。     

A robust system for real-time pedestrian detection and tracking

A real-time pedestrian detection and tracking system using a single video camera was developed to monitor pedestrians. This system contained six modules： video flow capture, pre-processing, movement detection, shadow removal, tracking, and object classification. The Gaussian mixture model was utilized to extract the moving object from an image sequence segmented by the mean-shift technique in the pre-processing module. Shadow removal was used to alleviate the negative impact of the shadow to the detected objects. A model-free method was adopted to identify pedestrians. The maximum and minimum integration methods were developed to integrate multiple cues into the mean-shift algorithm and the initial tracking iteration with the competent integrated probability distribution map for object tracking. A simple but effective algorithm was proposed to handle full occlusion cases. The system was tested using real traffic videos from different sites. The results of the test confirm that the system is reliable and has an overall accuracy of over 85%.     

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.