本文結(jié)合機械自動化和視覺激光器的優(yōu)點,對視覺激光器金屬板材焊接系統(tǒng)及其應用進行了研究,系統(tǒng)配置高分辨率相機、高性能CCS光源,能夠?qū)崟r對高精度圖像進行采集;利用迭代重加權(quán)最小二乘法、累計概率Hough變換等圖像處理算法,對半導體激光器、非球面透鏡邊緣直線進行快速擬合,實現(xiàn)自動對準。在PPHT算法對灰度隨機分布低對比度俯視圖失效時,提出求導尋點法,實現(xiàn)了非球面透鏡和半導體激光器邊緣直線特征點的提取,并完成了直線擬合。系統(tǒng)采集的圖像像素精度屬于亞微米級別,整個對準過程在0.5 s可完成,大幅提高了產(chǎn)品的成品率和生產(chǎn)效率。 

【文章來源】：應用激光. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

視覺對準系統(tǒng)組成

3D激光器圖像測量系統(tǒng)對不銹鋼、鋁等有反射的加工表面比較適合,采用高亮點光源和激光線束使激光頭具有極強的抗干擾能力,應用濾光器/偏光片等可對特殊強反光進行處理,對于多種機器人接口通訊是支持的,可對引導機器人校正軌跡,本研究3D激光器使用激光三角測量法采集圖像,其原理是通過一束激光以某一角度在被測物體表面進行聚焦,物體表面上的激光光斑從另一角度成像,高度不同的物體表面激光照射點接受不同角度的反射光線或散射光線,光斑像位置通過CCD光電傳感器測出,通過計算主光線角度,從而計算出物體表面激光照射點位置高度。沿激光線方向,當物體有移動發(fā)生時,測量結(jié)果發(fā)生改變,激光測量物體位移得到實現(xiàn)。圖2為三角測量原理圖。3 視覺對準系統(tǒng)算法

視覺對準核心工位詳見圖3所示,該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對準的高精度、圖像識別的高效性以及圖像采集的系統(tǒng)化流程的。平臺能夠控制氣嘴移動,實現(xiàn)料盤吸收非球面透鏡的目的,隨后將半導體激光器與非球面透鏡相結(jié)合,實現(xiàn)采集并處理圖像的目的,從而使半導體激光器、非球面透鏡的邊緣高度貼合、平齊得到實現(xiàn)。4.1 左視圖平行對準與測距

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于3D激光器的機器人視覺定位引導系統(tǒng)設(shè)計與應用研究[J]. 覃見吉,耿魁偉.  機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2017(05)
[2]基于深度分層特征的激光視覺焊縫檢測與跟蹤系統(tǒng)研究[J]. 鄒焱飚,周衛(wèi)林,陳向志.  中國激光. 2017(04)
[3]一種空間視覺測量子系統(tǒng)用半導體激光器驅(qū)動電路設(shè)計[J]. 王東寧,張琳,華寶成,鄭巖,龔德鑄,趙春暉.  空間控制技術(shù)與應用. 2016(02)
[4]基于激光視覺的角焊縫圖像特征點提取[J]. 劉子騰,白瑞林,王秀平.  焊接學報. 2016(02)
[5]線結(jié)構(gòu)光掃描傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)一體化標定[J]. 王金橋,段發(fā)階,伯恩,劉博文,馮帆.  傳感技術(shù)學報. 2014(09)

碩士論文
[1]多線激光傳感器Ⅴ型焊縫軌跡識別[D]. 張瑞雪.南昌大學 2018
[2]雙線激光視覺傳感焊縫跟蹤圖像處理[D]. 趙濱.南昌大學 2016
[3]細晶ZK60-Y鎂合金板材激光焊接性研究[D]. 趙嬙.湖南大學 2014



本文編號：3522008