焊接機(jī)器人焊縫信息視覺檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、焊接技術(shù)的自動化、柔性化和智能化是提高焊接質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低制造成本的保證。采用機(jī)器人焊接已經(jīng)成為焊接技術(shù)自動化的主要標(biāo)志。由于視覺傳感器為非接觸測量,可獲得的信息量大,具有強(qiáng)靈敏度、高精度和強(qiáng)抗干擾能力等優(yōu)點(diǎn),已成為焊接機(jī)器人的必然發(fā)展趨勢。要實(shí)現(xiàn)焊縫自動跟蹤控制,焊縫信息視覺檢測技術(shù)是其中的核心技術(shù)。目前焊縫視覺跟蹤仍存在實(shí)時性不強(qiáng)、智能性不高、存在導(dǎo)前誤差等應(yīng)用性難題。因此開發(fā)一種智能化高、抗干擾能力強(qiáng)、處理速度快、能夠減小

2、導(dǎo)前誤差的焊縫信息視覺檢測系統(tǒng)是十分必要的。
　　本文主要完成以下幾方面內(nèi)容:
　　針對視覺傳感系統(tǒng)的各種干擾因素對圖像的影響及視覺傳感器體積較大的問題,研制結(jié)構(gòu)光視覺傳感器,對視覺傳感器硬件進(jìn)行選型,對光路和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,減小視覺傳感器體積,并且濾除因工件反光產(chǎn)生的干擾,提高其抗干擾能力。
　　針對焊縫跟蹤系統(tǒng)輸入量為實(shí)際值這一特點(diǎn),對該視覺檢測系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定,主要包括攝像機(jī)標(biāo)定、手眼標(biāo)定和結(jié)構(gòu)光標(biāo)定,建立從二維圖像中

3、獲取三維實(shí)際坐標(biāo)的關(guān)系。
　　針對具有強(qiáng)干擾的結(jié)構(gòu)光焊縫圖像,深入研究各種處理方法,采用基于背景校正的方法改進(jìn)最大類間方差閾值分割法,并與中值濾波、孤點(diǎn)濾波等處理方法組成針對具有強(qiáng)干擾的焊縫圖像預(yù)處理組合方法,能夠快速準(zhǔn)確地提取出焊縫信息。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)證明,該圖像處理方法處理一幅537(H)×597(V)圖像的時間不大于25ms,完全能夠滿足焊縫跟蹤的實(shí)時性要求。
　　針對焊縫視覺跟蹤存在導(dǎo)前誤差的問題,采用了一種擬合焊槍前