基于激光視覺的不銹鋼GTAW焊縫成形控制.pdf

1、焊縫成形好壞是影響焊接質(zhì)量的重要因素之一，要獲得良好的焊縫成形，需根據(jù)坡口幾何尺寸，選用合適的工藝參數(shù)。傳統(tǒng)的焊接設(shè)備，主要依靠操作人員對焊接參數(shù)進(jìn)行人工在線調(diào)整，以適應(yīng)坡口尺寸的變化，調(diào)整難度較大，可重復(fù)性差。采用激光視覺傳感器檢測焊縫特征，根據(jù)檢測結(jié)果實(shí)時調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)，能夠很好的解決該問題。本文以不銹鋼GTAW焊為研究對象，對基于激光視覺傳感的焊縫成形控制相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　首先建立了基于MDK的焊縫特征檢測系統(tǒng)。根

2、據(jù)結(jié)構(gòu)光激光條紋的特點(diǎn)，使用中值濾波、閾值分割、改進(jìn)的灰度重心法、線性插值等一系列圖像處理算法，從原始激光圖像中提取出條紋中心線，采用斜率分析法提取焊縫特征點(diǎn)后，計(jì)算出坡口面積、坡口間隙等幾何特征量。在弧光背景下對標(biāo)準(zhǔn)加工坡口進(jìn)行檢測，試驗(yàn)表明系統(tǒng)可靠性好，檢測精度滿足要求。
　　在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了由PC機(jī)、多功能數(shù)據(jù)采集卡、隔離器、繼電器等構(gòu)成的焊接參數(shù)控制系統(tǒng)。根據(jù)GTAW工藝特點(diǎn)選擇了焊接電流、送絲速度、焊接速度作為控制參數(shù)，

3、對現(xiàn)有的焊接電源、送絲機(jī)和行走平臺進(jìn)行了改造以達(dá)到計(jì)算機(jī)控制的要求，使用多功能數(shù)據(jù)采集卡輸出數(shù)字開關(guān)量對引弧、送絲、行走進(jìn)行控制，輸出電壓模擬量調(diào)節(jié)控制參數(shù)，并分別對輸出電壓與各個控制參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行了標(biāo)定。研究了工藝參數(shù)對焊縫成形的影響，從實(shí)際應(yīng)用考慮，選用了查詢表格的焊接參數(shù)控制方法，通過試驗(yàn)確定了不同坡口尺寸304不銹鋼對接的合適工藝參數(shù)，建立了焊接參數(shù)表。
　　最后，使用C++編程語言，基于面向?qū)ο蠛湍K化的設(shè)計(jì)方法對系