科技创新

埋弧焊焊缝跟踪系统的设计与试验

随着焊接自动化和智能化的不断发展,焊缝跟踪系统的应用显得越来越重要。焊接生产中工件的加工误差,焊接过程中的热变形、装卡具的不精确以及焊工疲劳等各种因素影响的存在,使焊缝的实时自动跟踪成为当今国内外十分重视的课题。本文采用CCD摄像头作为焊缝跟踪传感器,设计了以研华PCI-1711L板卡为控制核心的跟踪系统,对现有执行机构进行了重新设计,改善焊接小车的响应速度,文中还对埋弧焊图像处理算法进行了深入的探讨。本文采用的焊缝跟踪系统的原理是:通过CCD采集埋弧焊焊剂覆盖区的前端焊缝及指针图像,把图像信号通过同轴电缆传到图像采集卡上,在图像采集卡中进行必要的处理(如量化);然后通过工控机中VB编制的系统软件进一步分析图像、提取焊缝的位置,最后把焊缝位置信息实时传给研华PCI-1711L板卡,板卡控制两个步进电机带动焊枪运动,消除焊枪与焊缝的偏差,形成一个闭环的控制系统,达到埋弧焊焊缝跟踪的目的。在图像处理技术上,本文采用滤波程序来减少环境因素对程序的影响,效果颇佳,分别对在自然光、光源在上方、光源在一侧处理图像方法进行试验发现:自然光和光源在上方处理图像的方法已经失去了焊缝的信息,但光源在一侧的处理图像能准确的反应出焊缝的信息,所以光源在一侧的,阈值为90的图像跟踪的方法是最优的。

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