隨著中國電力建設(shè)的不斷發(fā)展,作為電力建設(shè)領(lǐng)域承載電力輸送的鐵塔生產(chǎn)領(lǐng)域也得到了快速的發(fā)展,但是在輸電鐵塔行業(yè)鋼管縱縫的焊接效率和質(zhì)量一直是制約鋼管塔上產(chǎn)能、提質(zhì)量的瓶頸,因此開發(fā)一種實(shí)時(shí)的焊縫糾偏自動(dòng)化焊接控制系統(tǒng)非常有必要。本文是從在輸電線路鋼管生產(chǎn)加工過程中出現(xiàn)的問題和瓶頸作為輸入的需求,展開輸電線路鋼管塔縱縫自動(dòng)化焊接的研究。本文以鋼管塔縱縫的焊接為背景,針對本企業(yè)原有焊接系統(tǒng)的不足以及提升效率和質(zhì)量的需求,提出了改進(jìn)方案,增加了激光視覺傳感器、數(shù)據(jù)采集卡,將原有焊槍移動(dòng)裝置通過工控機(jī)進(jìn)行控制,完成了對原有系統(tǒng)硬件的改進(jìn)。傳感系統(tǒng)的標(biāo)定是激光視覺跟蹤系統(tǒng)跟蹤的關(guān)鍵,本文對激光視覺傳感系統(tǒng)的攝像機(jī)、激光平面分別進(jìn)行了標(biāo)定,獲取了激光平面與圖像像素坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系。對標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,x,y,z方向的均值誤差分別為0.0298mm、0.1807mm、0.1042mm,可以滿足鋼管縱縫焊接的精度需求。在焊接和不焊接的情況下,獲取了經(jīng)試件調(diào)制的激光圖像,對這些圖像進(jìn)行了分析,根據(jù)圖像特征,設(shè)計(jì)了包含濾波、銳化、Hough直線變換、直線擬合、和鏈碼邊界搜索等的圖像處理算法。該算法在有弧光、... 

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 焊縫跟蹤傳感器的分類
    1.3 視覺傳感技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 圖像處理及焊縫跟蹤控制器研究現(xiàn)狀
        1.4.1 圖像處理的研究現(xiàn)狀
        1.4.2 焊縫跟蹤控制器研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 基于視覺的自動(dòng)化焊接系統(tǒng)的組成及原理
    2.1 系統(tǒng)的總體組成及基本原理
        2.1.1 原有系統(tǒng)的組成及不足
        2.1.2 改進(jìn)系統(tǒng)的組成
        2.1.3 改進(jìn)系統(tǒng)的工作原理
    2.2 激光視覺傳感器的組成及原理
        2.2.1 激光視覺傳感器組成
        2.2.2 激光視覺的原理
        2.2.3 工業(yè)相機(jī)選型
        2.2.4 工業(yè)鏡頭的選型
        2.2.5 線性激光器及濾光片的選型
    2.3 焊接系統(tǒng)的組成及作用
        2.3.1 焊機(jī)
        2.3.2 工控機(jī)
        2.3.3 數(shù)據(jù)采集卡
        2.3.4 焊接行走小車
        2.3.5 擺動(dòng)器
    2.4 激光視覺傳感系統(tǒng)的標(biāo)定
        2.4.1 攝像機(jī)的標(biāo)定
        2.4.2 激光平面的標(biāo)定
        2.4.3 標(biāo)定方法及結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
第3章 激光視覺焊縫跟蹤圖像的分析與處理
    3.1 焊縫圖像分析
        3.1.1 焊縫圖像
        3.1.2 焊縫圖像特征分析
    3.2 焊縫圖像處理
        3.2.1 濾波算子
        3.2.2 邊緣銳化算子
        3.2.3 激光線中心點(diǎn)提取
        3.2.4 Hough變換
        3.2.5 坡口直線擬合
        3.2.6 算法改進(jìn)
        3.2.7 特征點(diǎn)計(jì)算
    3.3 本章小結(jié)
第4章 焊縫跟蹤系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究與分析
    4.1 焊槍運(yùn)動(dòng)控制
    4.2 焊縫跟蹤控制算法
        4.2.1 焊縫跟蹤控制器的設(shè)計(jì)
        4.2.2 模糊控制器與P控制器的分析
        4.2.3 焊縫跟蹤算法
        4.2.4 系統(tǒng)功能測試及焊接性實(shí)驗(yàn)
    4.3 焊縫跟蹤系統(tǒng)在實(shí)際產(chǎn)品中的應(yīng)用
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論和展望
致謝
參考文獻(xiàn)
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號(hào)：3724768