塔吊臂架角钢外角接焊缝跟踪系统

为实现塔吊臂架角钢外角接接缝的自动化焊接,设计了一套具有可靠性高、能够在工业现场长期应用的激光视觉焊缝跟踪系统.介绍了系统的组成和工作原理.根据外角接接头几何特点,设计了一套专门图像处理算法,能够快速准确可靠地提取焊缝特征和中心位置,并对焊缝中心检测结果进行数字滤波,以提高抗干扰性.在焊枪纠偏控制中,针对检测传感器前置的特点,水平方向的焊缝跟踪采用一种基于实时焊缝斜率的跟踪算法,并运用PD算法进行焊枪调整;针对高度方向上的焊缝跟踪特点,采用带智能积分的模糊控制器进行焊枪调整.经现场试用表明,该系统运行稳定,能够满足焊接精度要求,具有较高的实用价值.     

基于结构光的V型焊缝图像实时处理

为了在焊缝跟踪系统中准确获取焊缝中心位置,设计了一套基于结构光的V型焊缝中心提取方法。对焊缝图像采用中值滤波去除图像噪声,采用准固定像素个数阈值分割方法对图像进行二值化处理,采用基于二值形态学的边缘检测方法对二值化的图像进行孤点滤波和边缘检测,采用求取边缘上下两个边界点的平均值方法提取结构光的中心线,通过计算坡口截面重心坐标的方法来获取焊缝中心位置信息。实践表明,所采用的方法能够正确地提取焊缝中心位置信息,具有很强的抗干扰性能,能够满足焊缝跟踪系统的实时性要求。     

PLC在埋弧焊焊缝激光视觉跟踪系统中的应用

针对埋弧焊焊缝激光视觉跟踪系统,提出采用S7-200 PLC作为主控制器的控制方法.介绍了跟踪系统结构及其原理,分析了系统的工作过程;阐述了PLC的选型、各种信号的确定及I/O分配;针对前置式传感器的特点,提出在水平方向一种新颖的焊缝轨迹跟踪方法,并采用PD算法进行纠偏控制;针对高度方向跟踪,采用模糊控制方法进行高度方向的调整;给出了PLC软件设计的流程图.试验证明,该系统运行稳定,水平跟踪精度达到0.5 mm,高度跟踪精度达到1 mm,完全满足焊接质量的要求.     

激光视觉传感抗强弧光干扰措施

为了使激光视觉传感能够适应弧焊焊接恶劣的环境,文中采用了抗强弧光干扰的硬件和软件措施,成功获取信噪比高的焊缝图像。文中详细分析了焊缝图像的干扰因素;在硬件措施方面,重点阐述了传感器内部布局方案、激光器及滤光片波长的选取和摄像机快门速度的选取;在软件措施方面,分析了飞溅和激光条纹在图像上表征不同的特点,据此采用时序相邻的两幅图像进行图像合成的方法去除大部分飞溅噪声干扰;对于残留的飞溅噪声,采用灰度形态学滤波方法来滤除。实践证明,所设计的硬件和软件措施是行之有效的。