基于CCD传感器的复杂焊缝跟踪系统的设计

针对传统CCD传感器焊缝跟踪系统在处理＂Z＂字型焊缝时存在脱靶的问题,对系统进行了改进。采用在CCD传感器上安装一面快速控制反射镜,使系统形成复合轴控制。该反射镜可以有效地控制光源和CCD传感器之间的光束,将脱靶信息快速地反映给CCD传感器以确保焊缝图像的连续及稳定。实验结果表明,该系统提高了跟踪精度,误差范围在0.5 mm以内。     

一种基于被动视觉的焊缝图像实时获取与处理方法

介绍了一种基于CCD视觉传感器的实时焊缝图像获取与处理方法,针对2 mm铝合金薄板无间隙对接的焊接特点,设计了与之相适应的减光-滤光传感系统,获得了特征明晰的焊缝实时图像,同时确定了一套符合该系统的焊缝图像处理算法,取得了很好的效果,为后续的焊缝跟踪提供了条件.     

弧焊机器人激光焊缝跟踪系统的应用研究

焊缝自动跟踪是实现焊接自动化的关键,在传统弧焊机器人系统的基础上设计了一种基于激光传感器的焊缝跟踪子系统,构建了激光传感器的数学模型及机器人手眼标定方法,并针对搭接焊缝的图像特点,提取出焊缝特征点位置坐标.同时设计开发了焊缝跟踪控制算法和机器人焊缝跟踪程序,最后通过对储气罐环形搭接焊缝进行焊接实验,结果证明了该焊缝跟踪系统的有效性和可靠性.     

基于动态模板匹配的螺旋管焊缝自动跟踪系统

设计一种基于动态模板匹配的焊缝自动跟踪系统.该系统采用简单照明光源为主动光源,以CCD摄像头为传感器件,由工控机对获取的焊缝图像采用文中所述算法进行实时处理.偏差信号送入伺服电机系统控制执行机构动作,从而实现焊缝自动跟踪.该系统实时性好,抗环境干扰能力强,跟踪精度高,已获得实际应用.     

线阵CCD视觉传感器埋弧焊自动跟踪系统

为了解决焊缝自动跟踪用光电传感器对工件表面状态敏感的问题,采用了激光结构光从前方倾斜入射、线阵电荷耦合器件(CCD)在正上方接收散射光信号的传感器光路结构。通过对传感器高度的自适应控制,有效地减小了工件表面状况对传感器检测信号的干扰。在软件的设计中,通过对传感器输出信号的数字滤波和图像处理,确定焊缝中心的位置。结合比例调节和模糊控制原理,引入Fuzzy-P双模分段控制方法,实现了在埋弧焊时对焊缝的双向实时跟踪。在水平和垂直方向的跟踪精度分别达到±0.2和±0.5mm,完全满足焊接生产的要求。     

基于轮式小车的焊缝视觉信息的获取与跟踪

针对铝合金自动焊接,采用基于视觉的方式,探讨了适合双目视觉传感器的焊缝图像处理与跟踪方法;搭建了基于轮式行走小车的焊缝跟踪与控制平台,开发出一套切合系统的软件跟踪控制策略与软件平台;提出机器指令生成方法,开展基于铝合金对接焊缝非起弧跟踪实验.实验结果表明:跟踪效果良好,能够达到焊枪预期的位置和姿态,为后期小车系统起弧焊接与控制奠定了基础.     

基于结构光的螺旋管焊缝自动跟踪系统

针对国内螺旋管焊缝超声波探伤检测设备中尚无可靠实用的焊缝自动跟踪系统这一突出问题,设计并研制了一种基于结构光的螺旋管焊缝自动跟踪系统.系统以激光为主动光源,以CCD摄像头为传感器件,由工控机对获取的焊缝图像采用文中所述算法进行实时处理,得到偏差信号送入伺服电机系统控制执行机构动作,从而实现焊缝自动跟踪.系统实时性好,跟踪精度高,已获得实际应用.     

基于粒子滤波的结构光实时焊缝跟踪技术

针对弧焊中的电弧、飞溅等强光干扰,提出了一种结构光焊缝跟踪实时图像处理技术,研制出焊缝跟踪视觉传感器.首先对焊缝特征区域进行识别和捕获,提取焊缝特征模板,利用焊缝序列图像的相关性对焊缝位置变化进行观测,并对其后验概率进行评价;在此基础上,采用粒子滤波对焊缝实现实时跟踪.结果表明,其相关品配能够有效地消除弧光、飞溅的干扰,其焊缝特征模板的实时更新使得焊缝跟踪能够适应形状变化的焊缝,其特征区域约束和快速相关算法能够有效地提高跟踪的实时性.将所研究的系统在PC104(PIII 1.6 GB)处理平台上,于弧焊接距离传感器20mm且无遮挡情况下进行实验测试,结果发现其跟踪效果良好,每帧处理速度达10 ms,焊缝跟踪精度达0.5 mm.     

焊缝自动跟踪技术

焊缝自动跟踪是由传感器、调节器、执行机构三个部分组成的闭环反馈系统,其中传感器是关键也是难点,传感器的基础研究涉及了电磁、光学、气压等传感理论。电磁传感器的焊缝自动跟踪系统,在生产实践过程中不断得到改进,开发了一种新型的焊缝自动跟踪控制设备,对设备的功能、工作原理及试验结果作了较详细的阐述。     

基于磁控电弧传感的焊缝偏差信息检测与实时跟踪系统

将磁场控制电弧技术应用于焊缝跟踪,利用磁场作用电弧使电弧摆动来扫描焊缝,通过检测焊接电流的变化规律来检测焊缝的偏差信息,设计了一套焊缝跟踪系统,该焊接系统即为跟踪系统,大大提高了跟踪的实时性.在信号处理方面,采用硬件滤波和软件处理相结合的方式,取得了较好的效果.在跟踪策略上,分别分析了横向和高低偏差的处理方法.通过实际的焊缝跟踪试验,验证了磁控电弧传感具有良好的工作特性和整个跟踪系统的有效性.