弧焊機器人多信息質量檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、為了克服在機器人焊接過程中各種不確定性因素對焊接質量的影響,提高弧焊機器人智能化水平和工作的可靠性,實現(xiàn)焊接參數(shù)的在線調整和焊接質量實時控制,這就要求機器人能夠對焊接質量進行實時檢測。 為此,本文提出了一種基于弧焊機器人的多信息質量檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由視覺傳感系統(tǒng)和溫度檢測系統(tǒng)組成。為了解決弧光干擾問題,將窄帶濾光片、減光片和玻璃片組成的光學系統(tǒng),置于導光通路中,構成傳感系統(tǒng)的前置光路部分。與此同時,還加入了脈沖觸發(fā)電路,控制

2、傳感系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集時刻,進一步避開電弧干擾。 對熔池圖像處理算法本文也進行了深入的研究,設計了一套行之有效的圖像處理方法。通過對原始圖像進行分析,首先采用自適應維納濾波算法對圖像進行平滑處理,然后運用Otsu閾值法,選擇最優(yōu)閾值對圖像進行二值化。在熔池圖像后處理中,采用二值形態(tài)學方法,對圖像先后進行腐蝕、去除小面積物體和膨脹操作。最后,運用Prewit邊緣檢測t算子,提取完整清晰的熔池邊緣。 為了描述熔池形狀,本文采用了

3、簡單有效的特征參數(shù),即熔池形狀由熔池半長L、最大寬度W、熔池后拖角θ和熔池面積S來確定。對邊緣提取后的圖像進行掃描,得到所需的熔池特征參數(shù)的像素值,對視覺傳感系統(tǒng)進行標定將像素值轉化為實際的物理量。 本文還針對弧焊溫度場的特點,討論了輻射測溫所應采取的方法及波長選取原則。根據(jù)Kramers-Unsold理論得到電弧等離子體輻射強度公式,建立電弧輻射模型,利用電弧干擾對測溫的信噪比公式,從測溫儀的角度、波長和電弧有效溫度三方面對近