基于雙軸機(jī)器人雙線激光傳感焊縫偏差與焊槍高度識(shí)別研究.pdf

1、隨著焊接技術(shù)在一些狹小空間、水下等環(huán)境下的應(yīng)用，全自動(dòng)焊接機(jī)器人已經(jīng)成為焊接領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。單線激光焊縫跟蹤傳感器已經(jīng)大量的應(yīng)用于自動(dòng)化焊接，雙線激光焊縫跟蹤在減小導(dǎo)前誤差、高度識(shí)別、焊縫軌跡預(yù)測(cè)等方面明顯優(yōu)于單線激光焊縫跟蹤傳感器，因此雙線激光焊縫跟蹤傳感器的研究是非常有意義的。
　　 本文采用兩個(gè)波長為650nm的半導(dǎo)體激光二極管作為光源，使用面陣CCD工業(yè)相機(jī)獲取激光二極管在焊縫表面形成的條紋，設(shè)計(jì)了基于雙線激光的焊縫跟蹤

2、傳感器。設(shè)計(jì)了傳感器的濾光系統(tǒng)，其由偏振片、650nm濾光片和衰減片組成，再結(jié)合大恒圖像采集卡、高精度雙軸機(jī)器人、機(jī)器人控制器及高性能工控機(jī)組成焊縫跟蹤試驗(yàn)平臺(tái)。
　　 圖像預(yù)處理算法采用了開小窗口、LoG算子濾波、圖像二值化、孤點(diǎn)濾波、圖像細(xì)化、去毛刺等操作，其中開小窗口利用到了歷史信息;針對(duì)焊槍高度識(shí)別，本文采用了先對(duì)焊槍高度進(jìn)行標(biāo)定，獲得標(biāo)定列表，在初始定位的時(shí)候?qū)CD采集到的圖像進(jìn)行處理得到兩條紋之間的像間距，用像間距

3、在標(biāo)定列表中搜索，即可得到對(duì)應(yīng)焊槍高度。
　　 焊縫條紋橫向偏差提取采用先求上下條紋基線，然后找到距離基線為三組不同高度并符合特定規(guī)則的三組交點(diǎn)，根據(jù)三組交點(diǎn)即可得到焊縫條紋的特征點(diǎn)位置，通過與標(biāo)準(zhǔn)位置進(jìn)行對(duì)比分別得到上下條紋的偏差。兩條紋的偏差可以預(yù)測(cè)焊縫軌跡及估算焊槍的偏差，本文分析了焊縫軌跡預(yù)測(cè)及估計(jì)焊槍位置的原理。
　　 采用VC++結(jié)合OpenCV編寫了焊縫跟蹤軟件，焊縫跟蹤軟件包含了初始定位、焊縫跟蹤、跟蹤停