【摘要】：隨著制造業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,焊接技術(shù)的使用范圍日趨廣泛,復(fù)雜焊接結(jié)構(gòu)件的需求量也日益增長(zhǎng),手工焊接已遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足市場(chǎng)需求,焊接技術(shù)逐步由傳統(tǒng)手工焊接演變成了一定規(guī)模的焊接機(jī)器人自動(dòng)化焊接。自動(dòng)化焊接技術(shù)極大地提高了焊接生產(chǎn)效率,但焊接缺陷問(wèn)題也隨之而來(lái)。金屬材料的焊接缺陷給金屬材料的使用壽命和使用效果都帶來(lái)了很多不利的影響,直接影響了工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)度和效益,解決自動(dòng)化焊接帶來(lái)的焊接缺陷問(wèn)題已迫在眉睫。本文以自行車車架自動(dòng)化焊接生產(chǎn)為研究對(duì)象,研發(fā)了一套基于圖像處理的自動(dòng)焊接質(zhì)量分析系統(tǒng)。通過(guò)圖像采集設(shè)備獲取焊接工件實(shí)時(shí)生產(chǎn)圖像,運(yùn)用圖像處理技術(shù)對(duì)焊接圖像進(jìn)行處理和分析,獲得焊縫的偏差距離信息和缺陷形態(tài)面積信息,并實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接缺陷的自動(dòng)分類,從而降低了人工糾錯(cuò)成本,提高了自動(dòng)化焊接生產(chǎn)效率。首先,調(diào)研自動(dòng)化焊接方法和焊接工藝,采集并分析了焊縫偏差數(shù)據(jù)、焊接合格率數(shù)據(jù),總結(jié)焊接缺陷發(fā)生的原因。基于缺陷原因,以提高焊接合格率為目的,提出了焊接質(zhì)量分析系統(tǒng)的功能需求,設(shè)計(jì)出了焊接質(zhì)量分析系統(tǒng)的總體框架。然后,設(shè)計(jì)圖像采集硬件系統(tǒng)并根據(jù)實(shí)際精度需求對(duì)硬件進(jìn)行了選型。針對(duì)采集到的圖像,運(yùn)用和改進(jìn)已有圖像處理算法,設(shè)計(jì)出一套適用于焊接質(zhì)量分析系統(tǒng)的圖像處理算法。算法通過(guò)圖像預(yù)處理、邊緣提取、像素差分統(tǒng)計(jì)、缺陷特征提取等方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)焊接工件圖像的處理和分析,能夠獲得焊縫位置偏差數(shù)據(jù)和焊接缺陷信息,從而對(duì)焊接生產(chǎn)進(jìn)行有效的指導(dǎo)。最后,以圖像處理算法為基礎(chǔ),完成了焊接質(zhì)量分析客戶端軟件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。應(yīng)用MFC庫(kù)編寫(xiě)了人機(jī)界面,設(shè)計(jì)了相機(jī)控制模塊和圖像處理模塊兩大功能,實(shí)現(xiàn)了對(duì)相機(jī)的控制、對(duì)焊接前后焊接質(zhì)量的分析等功能,并通過(guò)反饋機(jī)制對(duì)生產(chǎn)給予指導(dǎo),達(dá)到了提高自動(dòng)化焊接合格率的目的。
【圖文】：

焊接機(jī)器人設(shè)備

氬弧焊焊接方法示意圖
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG409;TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2655507