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激光焊接示教跟踪系统研究

作　者: 毛奇
导　师: 王泽敏
学　校: 华中科技大学
专　业: 物理电子学
关键词: 视觉传感图像处理焊缝示教跟踪焊接机器人
分类号: TN249
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 66次
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内容摘要

现代装备制造对焊接技术提出了更高的要求,手工焊接难以满足实际的生产过程,所以焊接技术正向智能化和自动化发展。自动焊接技术能提高焊接质量和焊接效率,是现代焊接技术发展的重要趋势。本文阐述了一套包括图像采集系统、滤光系统、图像处理系统、执行机构在内的激光焊接示教跟踪系统。在对结构光检测原理进行研究的基础上,设计了以线结构光检测为基础的激光视觉传感器,并选择了合适的滤光系统,获得了清晰的焊缝结构光图像。在工件和传感器的安装也进行了分析和研究,减小了由硬件引入的误差。在软件方面,在主控软件中集成了图像处理算法,进行了焊缝结构光图像处理的研究,提出了一系列图像处理算法来提取焊缝的中心位置。软件能对缝宽为0.1mm至0.6mm的对接焊缝进行准确的识别。本文还编写了焊接机器人看守程序,该程序和主控软件配合完成激光焊接的示教跟踪,调试通过了主控软件和焊接机器人看守程序之间的通讯。采用示教跟踪系统对了斜线板、曲线板示教跟踪试验,并对系统的响应速度、跟踪精度等进行了测试。试验结果表明系统具有良好的示教跟踪能力,示教轨迹和原焊缝的误差在0.8毫米以内。由于系统处于探索阶段,示教跟踪的可靠性和准确度还需要进一步的完善。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 课题来源  8
  1.2 国内外焊接跟踪技术发展现状及应用  8-9
  1.3 课题研究的目的与意义  9-10
  1.4 传感器在焊接跟踪技术中的应用  10-13
  1.5 本文主要研究内容  13-15
2 激光焊接示教跟踪系统结构及性能要求  15-26
  2.1 焊接示教跟踪图像采集系统  16-24
  2.2 软件的编写  24-26
3 焊接示教跟踪系统硬件设计  26-33
  3.1 激光视觉传感器研制  26-30
  3.2 激光视觉传感器和机器人的连接  30-32
  3.3 本章小结  32-33
4 焊接示教跟踪系统软件设计  33-51
  4.1 图像处理流程  33-40
  4.2 工控机主控程序编写  40-44
  4.3 KUKA 机器人看守程序编写  44-48
  4.4 系统软件通信  48-49
  4.5 本章小结  49-51
5 焊接示教跟踪试验  51-56
  5.1 焊接示教跟踪试验系统搭建  51-52
  5.2 试验过程简述及试验结果分析  52-54
  5.3 误差来源分析及解决措施  54-56
6 全文总结与展望  56-57
  6.1 结论  56
  6.2 展望  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-61

激光焊接示教跟踪系统研究

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