隨著工業(yè)自動(dòng)化的高速發(fā)展,自動(dòng)化焊接得到廣泛應(yīng)用。薄板搭接焊接在工業(yè)應(yīng)用中有很大的需求,但目前搭接焊接還主要是比較落后的人工焊接或者是示教焊接,人工焊接成本高,環(huán)境惡劣,焊接效率低下。線激光對(duì)于薄板搭接焊縫的特征信息識(shí)別不明顯,僅通過幾個(gè)特征點(diǎn)擬合焊縫誤差較大。針對(duì)線激光視覺傳感器提取薄板搭接焊縫的不足,用波長650nm的面激光作為輔助光源設(shè)計(jì)了面激光視覺傳感器,面激光傾斜一定角度照射到薄板搭接的工件上會(huì)形成焊縫陰影,面激光包含了一段薄板搭接焊縫的特征信息量,克服了傳統(tǒng)的線激光僅通過幾個(gè)特征點(diǎn)確定薄板搭接焊縫所造成擬合焊縫誤差較大這一不足點(diǎn)。CCD透鏡的安裝會(huì)使圖像存在畸變,介紹了CCD的成像畸變?cè)?并用張正友校正法對(duì)畸變圖像進(jìn)行校正。采用面激光視覺傳感器結(jié)合DH-CG410圖像采集卡采集薄板搭接焊縫圖像,并對(duì)薄板搭接圖像進(jìn)行焊縫提取處理。焊縫提取預(yù)處理包括面激光感興趣區(qū)域提取、自適應(yīng)均值濾波降噪、圖像分割、孤點(diǎn)濾波、閉操作、邊緣提取。最后采用列搜索結(jié)合兩點(diǎn)間距離的方法提取薄板搭接焊縫。利用CCD與面激光器的幾何位置關(guān)系建立了高度識(shí)別模型,對(duì)所建立的高度識(shí)別模型進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定和高度識(shí)別... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)焊接生產(chǎn)車間

第 1 章 緒論1.1 課題研究意義及背景隨著工業(yè)自動(dòng)化的高速發(fā)展，如今工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用廣泛，自動(dòng)化焊接逐漸投入到工業(yè)生產(chǎn)中，示教再現(xiàn)和離線編程機(jī)器人在工業(yè)中應(yīng)用較多，但受外界影響大，如：工件毛刺、熱變形和裝夾力的影響較大，精度難以達(dá)到焊接要求。薄板搭接焊在工業(yè)應(yīng)用中有很大的需求，如：集裝箱焊接、汽車頂蓋的焊接。但目前搭接焊接還主要是比較落后的人工焊接或者是示教焊接，人工焊接成本高，環(huán)境惡劣，且效率低下，人工生產(chǎn)如圖 1.1 所示。示教焊接雖然能讓人力得到解放，但示教時(shí)間長、實(shí)際應(yīng)用性不佳，適合批量性生產(chǎn)[1]。自動(dòng)、智能化焊接提高了生產(chǎn)效率，改良了工人勞動(dòng)環(huán)境，符合現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的需求，如圖 1.2 所示。

1.2 視覺傳感焊縫研究現(xiàn)狀隨著計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)量水平的快速提高，計(jì)算機(jī)結(jié)合傳感器實(shí)現(xiàn)了焊接的自動(dòng)化，視覺傳感器以其精度高、無接觸磨損、適應(yīng)性強(qiáng)廣泛用于工業(yè)自動(dòng)化焊接中[3]。傳感體系對(duì)于焊縫提取準(zhǔn)確性至關(guān)重要，傳感器系統(tǒng)分成被動(dòng)光（不需要光源）和主動(dòng)光視覺傳感器（需要光源）兩種。被動(dòng)式是直接對(duì)熔池圖像進(jìn)行處理得到焊縫信息，被動(dòng)式提取獲得的焊縫可以消除超前誤差的影響，但受焊接所產(chǎn)生飛濺等焊接噪聲的干擾嚴(yán)重，穩(wěn)定性不高。被動(dòng)式為減少噪聲會(huì)安裝特殊濾光裝置，焊接電流的減小在一定程度上也會(huì)使弧光亮度降低，但是這種方法會(huì)對(duì)電源和控制系統(tǒng)有特殊要求，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。徐艷玲等[4]采取被動(dòng)視覺傳感器通過對(duì)采集到的電弧和熔池開小窗通過后續(xù)圖像處理，從而得到焊縫信息，處理過程為對(duì)獲得的熔池復(fù)原圖像中值濾波—>邊緣提取—>去除偽邊緣—>邊緣掃描—>邊緣擬合—>焊縫提取，從而得到焊縫位置。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于視覺傳感的焊縫跟蹤系統(tǒng)研究現(xiàn)狀[J]. 郭志鵬,于治水,張培磊,王曼,陳磊.  輕工機(jī)械. 2016(05)
[2]迭代法在焊縫圖像閾值分割中的應(yīng)用[J]. 莫?jiǎng)俸?喻寧娜,戴建樹.  電焊機(jī). 2015(02)
[3]薄鋼板搭接焊縫的微小特征實(shí)時(shí)識(shí)別[J]. 陳海永,杜曉琳,董硯.  焊接技術(shù). 2014(10)
[4]基于標(biāo)定的CCD圖像畸變校正方法研究[J]. 徐芳,劉晶紅,王宣.  液晶與顯示. 2013(04)
[5]基于掃描激光視覺傳感的焊縫圖像特征信息識(shí)別[J]. 雷正龍,呂濤,陳彥賓,陳宏.  焊接學(xué)報(bào). 2013(05)
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[7]基于同軸攝像機(jī)的激光焊縫初始點(diǎn)識(shí)別與定位[J]. 董硯,崔麗娜,陳海永,孫鶴旭.  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2013(03)
[8]雙線結(jié)構(gòu)光焊縫跟蹤傳感器的焊槍高度識(shí)別[J]. 毛志偉,李志增,石志新,肖勇,潘際鑾.  傳感器與微系統(tǒng). 2013(01)
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[10]用于機(jī)器視覺的焊縫圖像獲取及圖像處理[J]. 劉燕,王剛,王國棟,李效力.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2014(03)

博士論文
[1]基于視覺傳感管道焊接機(jī)器人跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 李慨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]雙線激光視覺傳感焊縫跟蹤圖像處理[D]. 趙濱.南昌大學(xué) 2016
[2]基于雙線結(jié)構(gòu)光焊縫特征提取研究[D]. 周平村.南昌大學(xué) 2014
[3]激光結(jié)構(gòu)光視覺傳感器焊縫跟蹤的圖像處理方法研究[D]. 鄧景煜.上海交通大學(xué) 2012
[4]激光結(jié)構(gòu)光焊縫跟蹤技術(shù)瓶頸及對(duì)策研究[D]. 孫良海.中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 2011
[5]弧焊機(jī)器人焊縫跟蹤系統(tǒng)與位移運(yùn)動(dòng)學(xué)研究[D]. 蔡勇.西安理工大學(xué) 2007
[6]激光傳感焊縫跟蹤坡口信息化研究[D]. 馮定宏.北京工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3147219