發(fā)布時間：2022-01-06 03:57

　　焊接作為工業(yè)領(lǐng)域中重要的材料成型和加工制造技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,焊接質(zhì)量直接決定焊接工程的可靠性及安全性。傳統(tǒng)的手工焊接方式由于工作環(huán)境惡劣、生產(chǎn)效率較低和對工人的技術(shù)經(jīng)驗要求較高等問題,使得焊接自動化和智能化成為焊接技術(shù)發(fā)展的方向。在自動焊接過程中,焊件受熱變形的影響,容易造成焊槍路徑偏離實際的焊縫軌跡,使得焊接質(zhì)量得不到保證,甚至造成焊件報廢。因此,需要實時、準(zhǔn)確地識別和跟蹤焊縫位置。激光視覺傳感技術(shù)因結(jié)構(gòu)簡單、抗噪聲干擾的能力較強(qiáng)和實際測量精度較高等優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用在的焊縫識別和跟蹤領(lǐng)域。在焊接過程中,電弧產(chǎn)生的弧光、金屬熔化產(chǎn)生的飛濺以及煙塵粉塵等的存在,容易造成視覺傳感器采集到的圖像焊縫位置信息被嚴(yán)重淹沒,影響焊縫特征點的提取。因此如何改善和升級傳感系統(tǒng)和后處理應(yīng)用,使得準(zhǔn)確識別焊縫中心位置,是迫切需要解決的關(guān)鍵問題。為此,論文對基于激光視覺傳感的焊縫特征提取與跟蹤方法及跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行了研究。本課題首先建立一套焊縫跟蹤試驗系統(tǒng),包括激光視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)總體方案設(shè)計、激光視覺傳感器光學(xué)設(shè)計和系統(tǒng)相關(guān)器件的選型等,然后根據(jù)實際系統(tǒng)的搭建,建立對應(yīng)的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換模型,并對傳感器的內(nèi)外參數(shù)進(jìn)行... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

焊縫跟蹤傳感器的分類[10]

的測量信息較為豐富、檢測靈敏和測量精度高。對象無接觸，通用性好，適用于各種焊接接頭形能力強(qiáng)，可有效降低電磁、電弧光、金屬飛濺和煙現(xiàn)智能化應(yīng)用，在焊縫跟蹤的同時可進(jìn)行焊接質(zhì)量感器是否需要輔助光源，焊縫跟蹤方法可分為基于視覺的跟蹤方法兩大類[3]。被動視覺不使用輔助光為背景光源，通過相機(jī)對準(zhǔn)電弧區(qū)域拍攝熔池圖像取來實現(xiàn)焊縫跟蹤，如圖 1-2 為被動光視覺原理圖鏡頭而影響激光條紋成像，降低后續(xù)焊接區(qū)域的特前加濾光鏡。由于被動光視覺器采集的是電弧處的存在超前距離，跟蹤精確較高[15]。

圖 1-3 結(jié)構(gòu)光法焊縫位置檢測原理圖rinciple diagram of seam position detection based on structura法原理是激光器發(fā)出的水平激光束通過聚焦透鏡照到被測焊件上，在電機(jī)來回轉(zhuǎn)動下形成一條光帶，上成像，然后對獲得的焊縫圖像進(jìn)行處理即可將焊心位置[18]，如圖 1-4 所示為激光掃描法焊縫位置識較大的視場深度，在一定程度上能夠減少噪聲的干差，且機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜。機(jī)角度傳感器聚焦透鏡激光器CCD陣列

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]無坡口對接焊縫特征角點檢測方法[J]. 王文超,高向東,丁曉東,張南峰.  焊接學(xué)報. 2018(09)
[2]一種改進(jìn)光流法的運(yùn)動目標(biāo)檢測及跟蹤算法[J]. 李成美,白宏陽,郭宏偉,梁華駒.  儀器儀表學(xué)報. 2018(05)
[3]焊接領(lǐng)域激光結(jié)構(gòu)光視覺傳感技術(shù)的研究及應(yīng)用[J]. 郭吉昌,朱志明,于英飛,孫博文.  中國激光. 2017(12)
[4]空域濾波在焊縫磁光圖像去噪中的應(yīng)用[J]. 許二娟,高向東,董文杰,劉俊,陳廷艷,石亞平.  輕工科技. 2017(05)
[5]微細(xì)對接焊縫初始點定位方法[J]. 孫農(nóng)亮,崔紅星,梁少華.  光學(xué)精密工程. 2017(03)
[6]基于視覺傳感的焊縫跟蹤技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 范俊峰,景奉水,方灶軍.  熱加工工藝. 2017(05)
[7]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)
[8]焊縫跟蹤應(yīng)用的線激光視覺伺服控制系統(tǒng)[J]. 鄒焱飚,王研博,周衛(wèi)林.  光學(xué)精密工程. 2016(11)
[9]基于高斯核相關(guān)的線激光焊縫跟蹤方法研究[J]. 鄒焱飚,王研博,周衛(wèi)林.  應(yīng)用激光. 2016(05)
[10]焊縫圖像特征信息識別過程中掃描激光視覺傳感技術(shù)的應(yīng)用[J]. 崔雪峰,姜影.  電焊機(jī). 2014(12)

博士論文
[1]磁光傳感神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)卡爾曼濾波融合的微間隙焊縫識別算法研究[D]. 陳余泉.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于線結(jié)構(gòu)光掃描的三維表面缺陷在線檢測的理論與應(yīng)用研究[D]. 吳慶華.華中科技大學(xué) 2013
[3]基于視覺及電弧傳感技術(shù)的機(jī)器人GTAW三維焊縫實時跟蹤控制技術(shù)研究[D]. 許燕玲.上海交通大學(xué) 2013
[4]邊緣檢測及其評價方法的研究[D]. 磨少清.天津大學(xué) 2011
[5]基于激光視覺傳感的CO2橫焊焊縫圖像處理研究[D]. 申俊琦.天津大學(xué) 2010
[6]旋轉(zhuǎn)電弧傳感焊槍傾角檢測及水下焊縫跟蹤技術(shù)研究[D]. 葉建雄.南昌大學(xué) 2007

碩士論文
[1]焊縫表面成形激光視覺在線測量及質(zhì)量評估[D]. 丁曉東.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于線結(jié)構(gòu)光的電弧增材制造熔積層形貌三維測量[D]. 李友浩.華中科技大學(xué) 2016
[3]微間隙焊縫路徑磁光成像卡爾曼濾波跟蹤方法研究[D]. 張馳.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于激光結(jié)構(gòu)光的視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 李德玲.河南工業(yè)大學(xué) 2014
[5]線結(jié)構(gòu)光三維測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉玉寶.華僑大學(xué) 2014
[6]基于SIFT和角點檢測的自動圖像配準(zhǔn)方法研究[D]. 王靜.華中科技大學(xué) 2010
[7]電弧焊焊縫偏差測量的視覺模型理論與試驗研究[D]. 丁度坤.廣東工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3571684