高速焊接激光接縫跟蹤裝置研制及工藝試驗(yàn).pdf

1、本文針對(duì)高速焊接中斜線(xiàn)接縫與曲線(xiàn)接縫的自動(dòng)跟蹤誤差較大的問(wèn)題，研制了一套基于激光視覺(jué)的接縫跟蹤裝置并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了高速焊接下的接縫精確自動(dòng)跟蹤。
　　采用結(jié)構(gòu)激光視覺(jué)傳感方法，制定了最優(yōu)傳感器結(jié)構(gòu)方案;對(duì)裝置的硬件設(shè)備進(jìn)行選擇與性能分析，搭建裝置的硬件系統(tǒng)，并通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取了視覺(jué)傳感器的最佳設(shè)計(jì)參數(shù):CCD安裝高度為145mm，激光器安裝高度為140mm，激光器偏轉(zhuǎn)角度為20°;對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定

2、，建立圖像中像素與實(shí)際尺寸的對(duì)應(yīng)關(guān)系，經(jīng)測(cè)量確認(rèn)該裝置采集到的圖像坐標(biāo)中6個(gè)像素與實(shí)際尺寸1mm相對(duì)應(yīng)。
　　基于VC++6.0的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了激光接縫跟蹤軟件系統(tǒng)，系統(tǒng)的主要控制參數(shù)有:焊接材料、焊接方法、坡口類(lèi)型、接縫類(lèi)型以及焊接速度等。
　　為了達(dá)到兼具實(shí)時(shí)性與精確性的圖像處理效果，本文分別設(shè)計(jì)了無(wú)弧情況下與實(shí)時(shí)焊接情況下的圖像處理算法并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終使整個(gè)處理流程耗時(shí)在50ms以?xún)?nèi)，能滿(mǎn)足接縫實(shí)時(shí)跟蹤的要求

3、。
　　針對(duì)常用特征點(diǎn)尋找算法斜率法適應(yīng)性不強(qiáng)、可靠性較差的缺點(diǎn)，提出了適用于所有坡口類(lèi)型的最大距離法;根據(jù)特征點(diǎn)坐標(biāo)信息找出對(duì)各種坡口進(jìn)行區(qū)分的依據(jù)，并設(shè)計(jì)了內(nèi)部識(shí)別流程圖，實(shí)現(xiàn)了坡口的自動(dòng)識(shí)別;根據(jù)本文提出的識(shí)別準(zhǔn)則，對(duì)各種類(lèi)型的坡口識(shí)別試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，搭接接頭、U型接頭、I型接頭數(shù)據(jù)與實(shí)際值對(duì)應(yīng)很好，90°V型、45°V型角度與實(shí)際值相比，誤差分別為0.6°、0.8°，能滿(mǎn)足接縫跟蹤的精度要求。
　　最后為檢驗(yàn)激光接縫跟蹤裝