高速焊接激光接縫跟蹤裝置研制及工藝試驗.pdf

1、本文針對高速焊接中斜線接縫與曲線接縫的自動跟蹤誤差較大的問題，研制了一套基于激光視覺的接縫跟蹤裝置并通過試驗驗證，實現(xiàn)了高速焊接下的接縫精確自動跟蹤。
　　采用結(jié)構(gòu)激光視覺傳感方法，制定了最優(yōu)傳感器結(jié)構(gòu)方案;對裝置的硬件設(shè)備進(jìn)行選擇與性能分析，搭建裝置的硬件系統(tǒng)，并通過試驗進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
　　通過實驗獲取了視覺傳感器的最佳設(shè)計參數(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°;對系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定

2、，建立圖像中像素與實際尺寸的對應(yīng)關(guān)系，經(jīng)測量確認(rèn)該裝置采集到的圖像坐標(biāo)中6個像素與實際尺寸1mm相對應(yīng)。
　　基于VC++6.0的開發(fā)平臺，開發(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、坡口類型、接縫類型以及焊接速度等。
　　為了達(dá)到兼具實時性與精確性的圖像處理效果，本文分別設(shè)計了無弧情況下與實時焊接情況下的圖像處理算法并對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，最終使整個處理流程耗時在50ms以內(nèi)，能滿足接縫實時跟蹤的要求

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