激光焊接是一種變形小、高速度、非接觸的熱加工方式,非常適合大量而連續(xù)的生產(chǎn)加工過程。其中,激光拼焊在航空航天、汽車等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用,激光拼焊是采用激光能源,將同種或不同種板材進行自動拼合和焊接而形成一塊整體板。在機器人激光拼焊過程中,由于存在機器人行走位置誤差以及拼縫變形,使得在實際的焊接過程中,焊炬和拼縫之間會出現(xiàn)位置偏差,難以滿足激光拼焊的工藝要求,因此,亟需研究激光拼焊拼縫測量方法和拼縫位置偏差跟蹤補償方法,并研制拼縫跟蹤系統(tǒng),有效地保證激光焊接機器人高精度焊接,從而極大的提高焊接效率和焊接質(zhì)量。本文針對激光拼焊焊縫跟蹤中存在的問題,主要開展了基于三線結(jié)構(gòu)光視覺傳感的激光拼焊拼縫測量與跟蹤系統(tǒng)研究,具體研究工作如下。設(shè)計了基于三線結(jié)構(gòu)光的激光拼焊焊縫跟蹤系統(tǒng),包括三線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器、運動執(zhí)行機構(gòu)和控制器。分別針對等厚拼縫和不等厚拼縫,提出了拼縫參數(shù)測量方法,實現(xiàn)了拼縫間隙、錯配、中心點位置等參數(shù)的測量,同時針對曲線拼縫還可以測量其曲線上各點的曲率半徑。分別針對直線、曲線和折線拼縫的跟蹤控制誤差補償問題,建立了直線、曲線和折線拼縫補償模型來實現(xiàn)對相應(yīng)拼縫位置偏差的實時補償,并... 

【文章來源】：沈陽建筑大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 國內(nèi)外焊縫跟蹤系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 焊縫參數(shù)測量方法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 焊縫位置偏差跟蹤補償方法研究現(xiàn)狀
        1.2.4 焊縫跟蹤控制方法研究現(xiàn)狀
    1.3 發(fā)展趨勢
    1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 基于三線結(jié)構(gòu)光視覺的焊縫跟蹤系統(tǒng)設(shè)計
    2.1 焊縫跟蹤系統(tǒng)總體設(shè)計
        2.1.1 系統(tǒng)組成
        2.1.2 系統(tǒng)工作原理
    2.2 三線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器設(shè)計
        2.2.1 三線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器組成
        2.2.2 三線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器測量原理
    2.3 運動執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計
    2.4 運動控制器設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
第三章 激光拼焊拼縫參數(shù)測量
    3.1 拼縫參數(shù)測量方法
        3.1.1 拼縫特征參數(shù)
        3.1.2 不等厚板的拼縫特征參數(shù)測量方法
        3.1.3 等厚板的拼縫特征參數(shù)測量方法
    3.2 特征參數(shù)計算
    3.3 測量實驗
    3.4 本章小結(jié)
第四章 拼縫跟蹤補償模型和控制方法
    4.1 跟蹤補償模型的建立
        4.1.1 直線拼縫補償模型
        4.1.2 曲線拼縫補償模型
        4.1.3 折線拼縫補償模型
    4.2 跟蹤控制方法研究
        4.2.1 運動軌跡規(guī)劃
        4.2.2 跟蹤控制方法
    4.3 本章小結(jié)
第五章 拼縫測量與跟蹤實驗平臺設(shè)計與實驗驗證
    5.1 實驗平臺設(shè)計
        5.1.1 硬件設(shè)計
        5.1.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計
    5.2 實驗驗證
        5.2.1 拼縫測量實驗與分析
        5.2.2 跟蹤控制仿真實驗與分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
作者簡介
作者在攻讀碩士學(xué)位期間獲得的學(xué)術(shù)成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]三線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器現(xiàn)場標(biāo)定方法[J]. 鄒媛媛,李鵬飛,左克鑄.  紅外與激光工程. 2018(06)
[2]三線結(jié)構(gòu)光光條中心的提取方法[J]. 吳芳,茅健,周玉鳳,李情.  上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[3]基于三線結(jié)構(gòu)光的相機平面標(biāo)定方法研究[J]. 吳芳,茅健,周玉鳳,李情.  計算機測量與控制. 2017(07)
[4]基于雙邊濾波算法下的焊縫跟蹤系統(tǒng)研究[J]. 盧斯偉,胡曉兵,文華,張波,楊雄.  機械. 2017(07)
[5]一種緊湊式柔性化焊縫視覺跟蹤系統(tǒng)[J]. 畢齊林,蔣曉明,劉曉光,程韜波,朱玉龍.  自動化與信息工程. 2017(02)
[6]視覺傳感技術(shù)在機器人焊接中的應(yīng)用[J]. 侯震,許燕玲,黃色吉,楊雪君,韓瑜,陳善本.  上海交通大學(xué)學(xué)報. 2016(S1)
[7]基于紋理特征的激光拼焊等厚拼縫跟蹤點識別方法[J]. 鄒媛媛,房靈申.  上海交通大學(xué)學(xué)報. 2016(S1)
[8]冷軋帶鋼激光拼焊的焊縫在線檢測研究[J]. 盛利民,唐霞輝,彭浩,潘吉興,裴云,朱海云.  激光技術(shù). 2015(04)
[9]焊縫跟蹤控制仿真試驗[J]. 莫勝撼,喻寧娜,戴建樹.  電焊機. 2015(04)
[10]基于CCD傳感器的螺旋焊管焊縫自動跟蹤系統(tǒng)[J]. 楊樂,王惠萌.  焊管. 2014(12)

博士論文
[1]基于視覺及電弧傳感技術(shù)的機器人GTAW三維焊縫實時跟蹤控制技術(shù)研究[D]. 許燕玲.上海交通大學(xué) 2013
[2]基于視覺伺服的弧焊機器人焊接路徑獲取方法研究[D]. 周律.上海交通大學(xué) 2007

碩士論文
[1]自主移動機器人空間曲面焊縫的識別與跟蹤控制研究[D]. 王濤.湘潭大學(xué) 2017
[2]基于視覺的焊縫路徑識別與軌跡規(guī)劃[D]. 李華.山東科技大學(xué) 2017
[3]焊接路徑的視覺識別與機器人軌跡規(guī)劃[D]. 林明盛.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于視覺傳感的焊縫自動跟蹤系統(tǒng)[D]. 張錚.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于三線式結(jié)構(gòu)光測量的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 胡亞斌.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所) 2016
[6]基于視覺的弧焊機器人焊縫跟蹤系統(tǒng)控制研究[D]. 吳瑞.廣西科技大學(xué) 2015
[7]激光視覺傳感焊縫識別與自動跟蹤系統(tǒng)[D]. 趙素娟.長春工業(yè)大學(xué) 2015
[8]基于視覺傳感V型坡口焊縫自動跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 李軍萌.華北理工大學(xué) 2015
[9]基于三線陣CCD的新型三維形貌測量系統(tǒng)研究[D]. 黃東曉.天津大學(xué) 2014
[10]視覺引導(dǎo)的焊接機器人焊縫跟蹤控制技術(shù)的研究與開發(fā)[D]. 閆文才.江南大學(xué) 2014



本文編號：3195649