水下干式高壓焊接焊縫跟蹤實驗系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著海底管道鋪設(shè)增多，水下焊接越來越受到人們的重視。水下干式高壓焊接是水下焊接的重要手段，實現(xiàn)水下干式高壓焊接自動化對于推動水下焊接的發(fā)展具有重要的意義。而水下干式高壓焊接焊縫跟蹤技術(shù)是水下干式高壓焊接自動化的重要內(nèi)容。 本課題在對焊縫跟蹤技術(shù)最新進展研究和高壓環(huán)境對焊縫跟蹤系統(tǒng)影響研究的基礎(chǔ)上，建立了一套適合于高壓環(huán)境進行焊縫跟蹤的實驗系統(tǒng)。實驗采用被動光視覺方法，通過選取合適帶寬的濾光鏡，保證系統(tǒng)能在高壓環(huán)境中采集到清晰的焊

2、縫圖像。控制單元采用最新發(fā)展的DSP技術(shù)，能夠確保系統(tǒng)離線式和實時性。將采集到的焊縫圖像傳輸?shù)紻M642中進行圖像處理，得到的偏差信號通過串口通訊傳遞到DSP2812中，DSP2812將這個信號通過實時控制算法處理，轉(zhuǎn)換為兩個不同占空比的PWM波信號，PWM波被發(fā)送到電機驅(qū)動器中分別用于控制電機的運動方向和運動速度。 對被動光視覺技術(shù)的焊縫圖像處理技術(shù)進行了研究分析，結(jié)合DSP技術(shù)的特點，提出一種有效的焊縫邊緣識別算法。采用開小

3、窗技術(shù)、中值濾波、Sobel邊緣檢測、二值化、特定區(qū)域邊緣搜索法實現(xiàn)焊縫邊緣的識別，保證系統(tǒng)的實時性。采用中值濾波對識別到的焊縫中心線數(shù)據(jù)進行濾波去噪，增強算法的抗干擾性，保證系統(tǒng)魯棒性。通過選取鎢極頂部區(qū)域的焊縫中心線坐標(biāo)值參與偏差計算，消除系統(tǒng)的前導(dǎo)誤差；在識別焊縫中心線時，同時對鎢極中心線進行識別，對識別到的鎢極中心線坐標(biāo)做中值濾波和校正，保證系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。在算法中加入一些控制參數(shù)，防止算法失效和鎢極調(diào)整位置超出焊縫范圍，保證系統(tǒng)