对于机器视觉的焊接跟踪技术的应用研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com基于机器视觉的焊接跟踪技术的应用研究口潘东1,2口王琪口潘旭红1．江苏科技大学机械工程学院江苏镇江2120032．九江学院江西九江332005摘要：在传统接触式埋弧焊焊缝跟踪系统的基础上，通过摄像机进行焊接坡口复合跟踪。焊接前，对焊接坡13"进行数据采集，运用计算机进行图像处理，生成虚拟焊缝识别系统。焊接时，虚拟焊缝识别系统控制焊枪，实现焊缝自动跟踪，从而达到实时和精确．保证了焊接质量。关键词：机器视觉数据采集图像处理焊缝跟踪中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：lO00—4998(2011)11-0013—04焊接是现

2、代制造领域中重要工艺方法之一，随着造业中应用最为广泛．埋弧焊接由于电弧在焊剂中燃现代工业的发展，焊接技术的应用越来越广泛。现代烧，实际焊接时．操作工观察焊枪是否偏离焊缝中心存化生产对焊接技术提出了新的要求，焊接生产的自动在一定困难。若有偏离，需要进行实时调整时，很难保化和智能化是保证焊接质量、降低生产成本、提高生产证焊枪始终与焊缝中心对准，这样就使埋弧焊的应用效率、改善劳动条件的重要手段⋯。范围受到限制(比如在高温、有毒、高空、狭窄空间等恶埋弧焊是当今生产效率较高的机械化焊接方法之劣条件下的应用)。为了扩大埋弧焊的应用范围，保证一焊缝质量，有必要实现埋弧焊的焊缝

3、自动跟踪[4．5]。．主要用于焊接各种钢板结构，可焊接的钢种包括碳素结构钢、不锈钢、耐热钢及其复合钢材等_20]。埋弧焊笔者采用接触式焊缝跟踪与摄像机焊缝跟踪系统在造船、锅炉、化工容器、桥梁、起重机械及冶金机械制相结合，焊前对焊缝进行数据及图像采集，通过计算机软件对焊缝数据及图像进行处理，生成虚拟焊缝。由虚江苏省自然科学基金资助项目(编号：BK2008576)江苏省重大科技成果项目(编号：BA2009099)拟焊缝识别系统控制执行机构在焊接时进行焊缝跟收稿日期：2011年5月踪，提高焊缝质量。；}宣；}=》；窖》§窖I}；色窖窜；}j宣‘}；}毒·≥；}童夸}；

4、}业‘}夸宣窜；}窜；}宣宣；啦妊妊妇音窜；窜挠度有明显的抑制作用。对车身加速度的衰减也有较的应用[J]．机床与液压，2002(3)：34—36。好效果，但对车轮相对动载却有增大的效果。[3]沈楚敬．电流变液阻尼器的研究[D]．北京：北京理T大学．2006．5结论[4]余志生．汽车理论[M3．北京：机械工业出版社，2007．1)针对阻尼两级可调减振器和定阻尼减振器，建[5]谢峰．电流变减振器及其悬架控制系统研究[D]．北京：北立了数学模型并进行了仿真分析，对所得到的悬架平京理工大学．2003．顺性参数的数据进行对比，验证了阻尼可调减振器对[6]WangCheng

5、guo，QianLixin，LiuJinzhao，eta1．ANewShock悬架减振效果的优越性，为进一步研究和开发阻尼可AbsorberModelwithanApplicationinVehicleDynamics调减振器的成熟产品提供了参考。Studies[J]．SAEInternational，2003，l1：10—12．2)基于“天棚”控制原理来控制的阻尼两级可调[7]Yokoyama，MHedrick，JKToyama．AModelFollowing减振器．能够有效控制悬架的动挠度、车身垂直加速度SlidingModeControllerforSem

6、i-activeSuspensionSystems从而能有效的提高车辆的行驶平顺性、舒适性、增加了withMRDampers[C]．ProceedingsoftheAmericanControl弹簧的寿命；但加剧了轮胎变形。Confefence，Arlington，2001．参考文献[8]唐岚，林戈辉，陈种．半主动悬架的控制策略探讨[J]．客车技[1]徐石安．汽车构造一底盘工程[M]．北京：清华大学出版社，术与研究，2005(5)：7—9．△2008．[2]何青玮，林青，虞蓝，等．MATLAB在汽车半主动悬架仿真中(编辑丁罡)机械制造49卷第567期2011／1

7、1学兔兔www.xuetutu.com析和图像识别等，最终获取焊缝位置信息。图像预处理1焊缝数据采集系统包括图像变换、图像增强和图像恢复。以尽量减小摄像针对焊接中经常采用的V形坡口焊缝．本文研究过程中由于随机因素的干扰而产生的失真和噪声：的接触式焊缝跟踪系统，采用双向跟踪，可以实现焊枪像识别包括图像分割和边缘提取等，然后进行图像的的高低和左右二维同时控制。焊缝数据采集系统由接分析、理解、特征提取和模式识别触式传感器、执行机构、数据采集卡、计算机组成，如图1)图像增强。本文采用空间域的平滑滤波进行罔1所示。执行机构采用丝杆结构，由步进电机控制，数像增强，空间域的平

8、滑滤波一一般采用简单平均