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汽车横向摇臂焊缝质量焊后视觉检测系统研究

作　者: 华清宇
导　师: 蔡艳
学　校: 上海交通大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 焊缝机器视觉质量检测图像处理
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

汽车底盘横向摇臂是连接汽车车身和汽车驱动系统的重要部件，直接关系到整车性能。而横向摇臂焊缝质量是该部件的重中之重，整个工件的正反两面共有16条CO2气体保护弧焊焊缝，大多数为呈空间曲线分布的角焊缝。这些焊缝是由工业机器人焊接得到的，可能产生焊偏、焊缝缺失，表面气孔等缺陷。目前汽车横向摇臂焊缝质量检测主要依靠操作人员人工目测的方法,人工检测效率低，精度差，且数据不易统计、存储及查询。将机器视觉技术引入汽车部件焊缝质量检测能够很好地克服上述缺陷，实现焊缝质量自动检测、判定、统计及查询。检测系统利用机器人手臂夹持视觉传感器与光源，对汽车底盘横向摇臂的焊缝分段采集结构光图像和LED光图像，根据不同图像特征设计适应性强的图像处理算法进行计算、判别。通过LED光图像可以识别焊缝缺失、表面气孔等缺陷；通过结构光图像可以测量出焊缝宽度和角焊缝厚度，并判定是否焊偏。本文设计了基于机器视觉的汽车横向摇臂焊缝质量焊后检测系统，将机器视觉技术引入焊缝质量检测领域，发展了效率高、精度高、智能化的焊缝质量自动检测系统；设计了最优化的光路系统以获得特征明显、容易被机器识别和判定的原始图像（结构光图像和LED光图像）；针对结构光图像和LED光图像的特征，设计并优化了图像处理算法，顺利实现了焊缝参数测量与缺陷判定；设计了不同试验来检验检测系统的重复精度、测量精度和缺陷判定的准确度，并对试验结果进行了分析。系统测量误差在企业允许的范围之内，可以将本系统引进到工业生产线上，从而实现生产过程的实时监测与管理。

汽车横向摇臂焊缝质量焊后视觉检测系统研究

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