螺旋焊管外焊缝自动跟踪智能控制系统研究

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1、辽宁科技大学硕士论文摘要摘要焊接是加工制造业中的重要工艺之一，随着科技水平的进步，对焊接质量及焊接过程的要求也越来越高。在螺旋焊管的生产过程中，在线埋弧自动焊的焊接质量对最终钢管产品的质量具有十分重要意义。为了保证在钢板出现横向窜动、进行成型角调整及导电嘴磨损等诸多不利因素情况下，将焊偏误差控制在规定的范围之内，焊缝自动跟踪成了这一技术领域急待解决的问题。多年来焊接工作者对焊缝跟踪中的接触式传感器、非接触式传感器进行了大量的研究工作，但因其跟踪精度低、结构复杂、使用不便等因素使实际应用受到限制。目前，

2、激光、光纤、CCD传感、摄像、图像处理、计算机控制等当代高新技术的采用使跟踪系统的先进性大大提高。综合国内外焊缝跟踪研究成果不难看出，未来的发展趋势将以视觉传感器为主。由于其采集信息量大，避免了与工件直接接触，增大系统的灵活性和智能性，在焊接领域得到了广泛的应用。本系统由软件和硬件两部分组成。硬件主要包括图像采集设备、辅助光源、执行机构。软件处理程序完成利用图像数据对执行机构动态控制的功能。系统通过图像采集设备获取图像数据，经图像预处理运算对原始焊缝图像的特征进行提取、处理，实现焊缝跟踪，使焊接达到最

3、佳状态，以获得高质量的焊缝。本系统利用视觉传感器摄取焊接图像，通过对图像处理方法的研究成功地丌发了焊缝跟踪智能控制系统软件，同时在对焊缝偏差跟踪的控制上研制出P—Furry—PID智能控制方式，这不但在控制思路上是一个创新，而且通过生产实践也证明了系统的实用性。关键词：焊缝，图像处理，焊缝跟踪智能控制系统软件，P—Furry—PID，智能控制方式辽宁科技大学硕士论文AbstraetAbstractWeldingisoneofthemajorprocessesinthemanufacturingindu

4、stry．Inpacewitlltheprogressofscienceandtechnology,therequirementsforweldingqualityandprocessarebecominghigherandhigher．Intheproductionofspiralweldpipe，thequalityoftheonlineautomaticsubmergedarcweldingisofsignificantimportancetothefinalsteelpipeproduct．I

5、nordertoguaranteethatthemisalignmentoftheweldseamdoesnotexceedthestipulateddeviationincaseofpossiblestriplateralmovement，adjustmentofformingangle，eXCeSSwomweldingcontactnozzleandotherdisadvantageousconditions，automatictrackingofweldseambecameanurgentiss

6、uetobesolvedinthistechnicalfield．Formanyyears，peopleengagedinweldinghavecarriedoutagreatdealofresearchworkinweldseamtrackingbyusingcontactsensorsandnon—contactsensors，butthepracticalapplicationWasrestrictedbythelow。accuracy,complicatedcomposition，inconv

7、enienceandotherfactors．Atpresent,theuseofmodemhigh·techsuchaslaser,opticalfiber’CCDsensing，camerashooting，imageprocessingandcomputercontroletc．greatlyraisedtheadvancedlevelandreliabilityoftrackingsystem．Fromtheweldseamtrackingresearchresultsbothathomean

8、dabroad，wecanseeobviouslythatthedevelopingtrendinthefutureshallbebasicallybymeansofvisualsensor．FortheadvantagesthatitCancollectenormousdataandavoiddirectcontactwimworkpiece，thesystemismoreflexibleandimellectualized，thereforeitis