弧焊机器人多层多道激光视觉焊缝跟踪技术研究

发布时间：2025-07-09 03:23

　　厚板结构件在焊接过程中受到焊接熔敷率的影响,不能够一次完成焊接,多层多道焊是常用的焊接方法之一。现阶段,这种焊接工艺在实际生产过程中多采用手工焊或半自动焊完成,劳动强度大,焊接质量不稳定。因此本文针对基于激光单目视觉的弧焊机器人多层多道焊缝跟踪技术展开了研究工作,对保证大型钢结构件焊接工程质量、提高生产效率,提升工程单位自动化水平具有重大的科研价值和实际意义。全文主要成果如下:分析中厚板多层多道焊接试验条件,搭建整体多层多道激光视觉焊缝跟踪试验系统。重点对激光视觉传感器各元器件进行设计,确定了激光斜射,CCD摄像机垂直接收的传感方式,相对夹角为27°;传感器与焊枪之间的距离为80mm;传感器与工件之间的距离为160mm等关键参数,并对激光视觉传感器中的视觉传感系统和滤光遮光系统中各关键部件进行选型。通过分析多层多道焊接图像噪声的特点,制定了激光条纹图像处理方法。采用中值滤波方法对焊接图像进行初步去噪,滤除了图像中弧光、烟尘等噪声。对二值化后的图像进行ROI提取,有效的去除了图像外围由焊接飞溅带来的噪声,并缩短图像处理时间,提高了焊缝跟踪的实时性。对激光条纹进行形态学膨胀得到了边缘平滑,连...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1一1工业机器人焊接生产线

代“智能”型焊接机器人。这类机器人自身配有如同人五官的各类功自主编程，有逻辑思维、判断和决策能力，对焊接环境的变化具有性。由于当前机器人人工智能技术发展不完善，这种机器人处在探索阶述的二、三代工业机器人具有自主感知环境变化、学习分析和决策判接的智能化提供了明确的发展方向，也是焊接....

图１－２主动光视觉传感器工作原理示意图??－

目前最常用的外加光源。主动视觉传感器是根据三角形的相似变换原理来实现焊??缝三维特征信息的提取，工作传感器前置于焊枪，可以较为有效地去除弧光、飞??溅等环境干扰，适合于多种连接方式和焊接工艺。图１－２展示了结构光传感器和??激光扫描传感器的工作示意图。??位罝敏感器??ＣＣＤ摄像....

图1一钥合金焊接的光谱特征

图１－４组合滤波器的响应曲线??焊缝跟踪图像预处理的另一个重要步骤便是图像分割。适当的图像分割算以有效的去除不必要的全局信息，有效的提取焊缝区域，以便于后处理的进像的阈值分割就是通过给定阈值将特征区域与背景区域分割开来，也就是现高质量图像分割的关键就是选取合适的阈值。最简单直观也....

图１－４组合滤波器的响应曲线??焊缝跟踪图像预处理的另一个重要步骤便是图像分割

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本文编号：4057070