北京
孫增光,王士軍,周永鑫,張臨松,陳偉.基于圖像處理的焊縫實時跟蹤技術研究[J].制造技術與機床,2019(05):144-148.
基于圖像處理的焊縫實時跟蹤技術研究
孫增光 王士軍 周永鑫 張臨松 陳偉
（山東理工大學機械工程學院）
摘 要
為了提高焊接產品質量及生產效率,改善工人惡劣的勞動條件,運用視覺傳感器采集焊縫圖像,實時傳送至計算機中進行圖像處理。提出了焊縫實時跟蹤系統的原理,設計了合理的焊接機構。選用ABB IRB1410弧焊機器人,用RobotStudio軟件建立了機器人焊接工作站。通過灰度線性拉伸法處理圖像后,焊縫輪廓清晰,對比度明顯提高。利用圖像骨架法準確提取到焊縫中心線,設計了焊縫實時處理系統,可以快速地處理圖像。在機器人焊接時,控制焊槍始終與焊縫中心對齊,即可以實現焊縫實時跟蹤焊接。實驗結果表明,得到的圖像處理流程可靠,方法準確且適應性強,設計的焊縫實時跟蹤系統應用廣泛。
機器視覺; 圖像處理; 實時跟蹤; 中心線提取
導 語
隨著焊接技術的不斷發展，其在生產和施工中的應用日益廣泛，已成為一種重要的加工方法。由于焊接過程產生強烈的熱量、煙霧和電弧，現場工作環境惡劣，工人的健康受到威脅，采用自動化、機器人化的焊接系統是將人從手工焊接的惡劣環境中解放出來的根本途徑。
目前學者多用結構光法對焊縫跟蹤，需要加裝線激光，在焊接前要對焊件打磨拋光，如果不平整會導致線激光散射。此外線激光在焊件上形成的線不是直線，會隨著照射面的結構變化而變化，形成的拐點就是焊縫位置，這樣在實際生產中需要處理大量圖像才能由拐點形成焊縫中心線，由于以上弊端提出了主動光法。該方法采用視覺傳感器把采集到的焊縫圖像實時傳到電腦中，實時處理焊縫圖像最終獲取焊縫中心線，通過調整焊槍與焊縫中心線之間的位置偏差，從而使得焊接具有實時性和高準確度。
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