一种点位式三维坐标视觉测量系统

利用摄像机测量方向和激光测距仪测距精度较高的优势,提出了一种基于摄像机和激光测距仪的点位式视觉三维坐标测量系统,给出了系统的组成和测量原理,建立了系统模型,推导出了被测点三维坐标的求解公式,并对系统测量的稳定性进行了实验测试。结果表明,本系统的测量精度较高,且系统模型及其求解都比较简单。     

坡口及焊缝表面三维轮廓的激光视觉测量

提出了一种坡口及焊缝表面三维轮廓激光视觉测量方法. 投射在坡口及焊缝轮廓表面的激光条纹,其视觉图像可作为表征轮廓特征的信息源,系统采集连续扫描的激光条纹视觉图像,得到条纹上各离散点的三维坐标. 同时采用一种搜索拟合插值算法,获取条纹间各离散点的三维坐标,在系统的三维坐标系中,采用离散点直连成网格的曲面重构方法,实现了一段坡口及焊缝表面三维轮廓的实时测量. 结果表明,在重构的三维表面轮廓任意截面上,获取的坡口宽度和深度值与游标卡尺实际测量值吻合度可达97.85%以上,这种激光视觉测量方法是可行的.     

双目视觉三维数字化测量技术研究

双目视觉三维数字化测量是一种先进的产品数据采集技术,由于其无破坏、测量精度高、数据获取速度快等优点而被工业界和学术界广泛关注,是加快产品开发和保证产品质量的重要手段之一。文章在对国内外相关研究工作进行分析的基础上,系统地总结了双目视觉三维数字化测量技术的基本原理、研究现状,并指出在其研究过程中应解决的关键问题,明确了以后研究的方向。文章为双目视觉三维数字化测量技术研究工作的进一步展开提供了参考,对其正确、广泛地应用具有一定的指导意义。     

基于计算机视觉的排爆机器人三维坐标计算

针对目前排爆机器人手动控制方式的不足,研究和开发了一种基于计算机双目视觉的排爆机器人三维坐标计算方法,并依此设计相应的控制系统,以实现排爆机器人的自动抓取。首先介绍排爆机器人机械结构设计,然后介绍计算机双目视觉的原理及其软硬件,最后抓取精度实验和分析,机器人自动抓取目标物时,误差小于2 cm,满足抓取任务的精度要求。抓取中,当手爪在机器人正前方时,误差最小,反之,当手爪在机器人正前方的上面或下面、左边或右边时,误差变大;同时目标位置愈近愈好,但由于机械手的视觉范围决定不能太近,否则可能抓不到,或无法使目标物在摄像头的视觉范围之内。     

三维T型焊缝的双光束激光焊接及其焊缝跟踪控制

由于三维T型焊缝的焊接中存在双光束焊接结构特殊、三维焊接轨迹难以拟合、焊接变形量大的难点,针对三维T型焊缝的双光束焊接需求,在六轴联动机床上设计了双光束焊接平台的方案,根据焊件的三维模型,运用三维焊接路径控制技术,生成实际的三维双光束焊接路径;在双光束焊接过程中采用双路实时闭环焊缝跟踪技术,对焊接过程中的焊接变形引起的焊接偏差进行的跟踪. 结果表明,双光束焊接平台的实施及其双路焊缝跟踪技术很好的满足了双光束激光焊接要求.     

面向机加工的异型复杂铸件三维扫描坐标基准匹配应用

为了降低异型复杂铸件产品在检测方面的成本,提升铸件产品的加工合格率。采用三维扫描方法检测复杂铸件,并提取检测铸件坐标点,将相关坐标基准点传递到机械加工工序。结果表明,三维尺寸扫描不仅提高复杂铸件的检测精度,通过基准点传递,铸件产品的机加工效率及精度得到大幅提升,验证了三维扫描技术在铸件加工过程的坐标基准匹配的可靠性。     

三维视觉在激光焊接机器人离线编程系统中的应用

建立了一套基于三维视觉的机器人离线编程系统,通过视觉传感器获取焊缝特征点的空间坐标,确定空间焊缝的准确坐标;通过一系列图像处理、坐标转换,最终生成符合机器人编程规范的程序代码,直接用于空间曲线焊缝的焊接。     

一种三维五轴数控激光切割机

论述了一种三维五轴数控光纤激光切割机,该设备配置有激光头旋转装置,可以对三维金属板进行高速切割加工,制成任何所需轮廓的产品,具有双工位切换加工功能,是三维复杂结构钣金件柔性加工设备。     

激光视觉传感焊缝跟踪系统

为了在自动化焊接过程中实现焊缝跟踪,提高焊接质量,研制了激光视觉传感焊缝跟踪系统.介绍了跟踪系统的硬件组成及工作原理;阐述焊缝图像处理方法,针对V形、搭接和直接对接三种典型焊缝采取了不同的特征提取方法;采用一种基于焊缝斜率的跟踪算法,并运用模糊控制方法调整焊枪.经现场试用表明,该系统运行稳定,能够满足焊接精度要求,具有较高的应用价值.     

一种单极坐标3D打印机的机械结构设计与实现

在分析现有3D打印机机械结构的基础上,设计一种单极坐标3D打印机并完成样机制作。利用SolidWorks进行单极坐标3D打印机机械结构的设计。经过多次调试、打印试验,总结了影响打印精度的因素及其对模型质量的影响。该3D打印机的机械结构结合了现有直角坐标和极坐标结构的优点,由单旋转轴和一直线运动轴组成,结构更加稳定;与该机械结构相匹配的软件算法中极坐标与笛卡尔坐标的转化只需进行一次,控制程序更加简单。     

机器人化柔性三坐标测量机的设计与研究

针对三坐标测量机无法实现大型零件测量和现场测量的问题,开展机器人化柔性测量机的研究工作,分析了其基本工作原理与坐标计算算法,从硬件和软件方面进行了柔性三坐标测量机的设计,并运用MATLAB仿真对理论算法进行了验证.     

三维测头在数控加工中的应用

以三维触发式测头为核心的数控机床在线测量系统,能够保证数控机床精度,扩大数控机床功能,改善数控机床性能,提高数控机床效率。用户可以通过编程在加工中进行主动测量。分析了自动测量系统的原理,研究了利用宏程序实现型腔检测、寻找孔的中心、调整磨损补偿的自动测量过程。     

螺旋缝焊管焊缝跟踪用精密三维滑台的设计

针对山东胜利钢管有限公司使用的焊缝跟踪机构或滑台存在的问题,研制出螺旋缝焊管焊接机构调整及焊缝跟踪用精密三维滑台.介绍了该滑台的主体结构、技术参数、安装方式及与焊头机构的连接方式及其优点.使用结果表明,该精密三维滑台运行良好,故障率低,较大地提高了螺旋缝焊管的焊接质量和焊接作业率,为焊接生产的正常进行提供了设备保障.     

激光焊缝跟踪系统设计与应用

针对当前小型生产车间难以做到智能化生产问题,设计一套智能焊接系统,使机器人在焊接过程中可以对搭接焊缝、对接焊缝的路线进行精确跟踪。以ABB公司irb1600机器人为载体,实现机器人与传感器的通信,通过校准传感器的视觉以及对算法的设定,使传感器识别到焊缝的特征点,并通过特征点的位置与校准的位置误差反馈给机器人纠偏信号。使用ABB机器人专用的编程指令编写程序,通过上位机实时对传感器的视觉进行监控并做出调整。实验结果表明：此系统针对不同的焊缝均可实现精确跟踪,有效提高焊接质量与效率。     

3D激光快速成形技术研究

针对激光快速成形这一重要的3D打印技术,分析了技术原理、关键技术步骤和应用优势,综述了激光成形技术研究和应用现状,对其在直升机制造业中的应用前景进行了分析。     

逆向工程中三维测量的若干技巧

数据采集是逆向工程建模的关键环节 ,测量数据的可用性决定了建模的效果和效率。以悬臂式三坐标测量机为例 ,介绍了逆向工程中三维测量的若干应用技巧 ,并给出了实例     

三维光学扫描技术在3D打印中的应用

采用先进的三维光学扫描技术,借助计算机软件对SLS打印的缸盖上水夹层砂芯进行三维数字化全尺寸扫描,检测分析了SLS打印砂芯尺寸精度及尺寸变化规律。检测结果显示:上水夹层砂芯不满足打印设备精度要求,需要改进打印工艺。根据三维光学扫描检测分析结果明确了3D打印工艺调整方向,改进了工艺打印的缸盖上水夹层砂芯,经过三维光学扫描检测,砂芯尺寸精度得到了有效地提高。通过对三维光学扫描技术在3D打印中的应用研究,对SLS打印砂芯精度检测提供了一种更为准确直观的测量方法,三维光学扫描检测结果作为SLS打印工艺参数调整依据,为SLS打印出合格的砂芯奠定基础。