基于双目视觉的铝合金盒体焊接关键技术研究
发布时间：2021-02-24 01:13
焊接机器人系统是制造业领域中一项不可或缺的重要技术,而实际应用中的一二代焊接机器人适应能力较差,缺少反馈特性;在焊接生产时会存在焊接轨迹偏差,影响产品质量。使焊接机器人能够有一定的自主规划、自主调节功能,能自适应的识别焊接起始位置、焊接轨迹,自主完成对目标焊件的焊接对工业技术的发展具有着十分重要的意义。本文通过将两个CMOS摄像机安装在固定位置,调节摄像机焦距、位置等信息使摄像机较大范围的识别焊接环境,通过双目视觉原理对焊缝进行识别、定位,控制焊接机器人实现规定位置、轨迹的自主焊接过程。基于视觉获取图像信息再由双目立体视觉进行三维重建是焊缝定位的重要方法之一,本文将两个CMOS摄像机成一定角度固定安装在工作台上,使焊接环境处于视觉的有效视场内获取焊接环境图像,在宏观环境下通过图像处理算法自主识别焊接起始位置、焊缝轨迹及在机器人坐标系下的三维坐标,将三维坐标点发送到机器人控制系统中控制机器人焊枪运动到指定起始位置沿指定焊缝轨迹运功。图像识别算法能自主识别焊缝是焊接机器人智能化的基础,文章针对焊缝的特征采用两个漫反射灯光背向照射使焊缝形成光源盲区,从而准确的识别出焊缝图像轨迹,通过图像识别...
【文章来源】：天津理工大学天津市
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机器人编程示教
图 1.2 示教机器人线编程主要通过现代传感技术采集机器人和工件焊接过程的信息，再利理技术对机器人工作真实模型进行仿真，以检测机器人工作的工作过程生成代码发送给机器人控制系统以控制机器人工作，实焊接作业。跟示教编程相比，避免了人为因素产生的误差，降低提高了工作效率，简化了机器人编程过程[19]。目前世界上机器人熟，都有自己的编程软件可以进行离线编程和仿真实验。如图器人通过电脑软件模拟机器人手臂、末端、工件以及工作的环境线编程也只是通过 CAD 技术对焊接机器人、工件、场景等信息传感数据，不能对焊接过程中真实场景数据进行描述，因此焊接人做出误差补偿，所以离线编程的焊接机器人对真实的焊接场景
图 1.3 离线编程主编程机器人是利用现代先进的传感设备，如：CCD 摄像机、激光工作台和夹具等信息，根据所需要的要求自主编程控制机器。跟示教编程相比，自主编程减小了编程的复杂程度，避免了差。跟离线编程相比，自主编程机器人完全是在真实焊接环境下在仿真环境下进行的编程，所以自主编程所用的数据和参数都数据，因此无需像离线编程那样在实际作业中还需要误差补偿人所涉及到的传感设备也有很多，如视觉传感设备、超声波传等使得机器人有着全方位检测能力，也因此自主焊接机器人要适应性能力。视觉的研究与应用现状体视觉理论与发展
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光冲击强化对电弧增材2319铝合金微观组织及残余应力的影响[J]. 孙汝剑,朱颖,李刘合,郭伟,彭鹏. 激光与光电子学进展. 2018(01)
[2]考虑铝合金接头软化的焊接变形及残余应力预测方法[J]. 梁伟,郭科峰,龚毅,卞功文. 焊接学报. 2017(05)
[3]基于SWRXD的5083/6082异种铝合金搅拌摩擦焊接头的残余应力分布规律[J]. 张津,计鹏飞,周俊. 焊接学报. 2016(10)
[4]2219铝合金VPTIG焊接残余应力的数值分析[J]. 李艳军,吴爱萍,刘德博,赵海燕,赵玥,王国庆. 清华大学学报(自然科学版). 2016(10)
[5]焊接电流对双脉冲MIG焊铝合金T型接头形貌和显微组织的影响（英文）[J]. 易杰,曹淑芬,李落星,郭鹏程,刘开勇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(10)
[6]6061-T651铝合金薄板接头的焊接变形[J]. 叶延洪,何静,蔡建鹏,孙加民,邓德安. 中国有色金属学报. 2014(10)
[7]铝合金双脉冲MIG焊过程的温度及应力变形模拟[J]. 曹淑芬,陈铁平,易杰,郭鹏程,李落星. 中国有色金属学报. 2014(07)
[8]机械喷丸对7A52铝合金焊接接头残余应力改善的有限元模拟[J]. 黄治冶,陈芙蓉. 焊接学报. 2014(03)
[9]超声冲击改善6061铝合金焊接残余应力的数值模拟[J]. 陈健,吕林,方锴. 焊接学报. 2013(12)
[10]铝合金激光拼焊应力场数值模拟[J]. 魏敬丹,张天宇,张景超,陈华. 热加工工艺. 2013(15)
博士论文
[1]铝合金双脉冲MIG焊接过程中焊缝组织和性能研究[D]. 易杰.湖南大学 2015
[2]双目立体测距关键技术研究[D]. 胡汉平.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
硕士论文
[1]基于双目视觉的机器人焊缝轨迹检测的研究[D]. 凤迎迎.浙江大学 2017
[2]热处理对Er 5052铝合金组织与性能的影响[D]. 陈久安.西南大学 2016
[3]基于双目视觉的立体曲面焊接机器人测控关键技术研究[D]. 高正祥.合肥工业大学 2016
[4]双目立体视觉测量系统关键技术的研究与实现[D]. 周艳青.内蒙古农业大学 2015
[5]基于双目视觉的机器人焊缝识别及轨迹规划研究[D]. 陈熙引.华南理工大学 2015
[6]基于激光双目视觉的焊接机器人波纹板焊缝三维重建的研究[D]. 李学瑞.华南理工大学 2014
[7]基于双目立体的目标测量[D]. 王珂玮.吉林大学 2013
[8]5052铝合金激光焊接焊缝及其气孔研究[D]. 张恒.湖南大学 2013
[9]基于双目视觉的测量系统研究与开发[D]. 王斌.东北大学 2012
[10]铝合金光纤激光填丝焊接工艺研究[D]. 何涛.华中科技大学 2011
本文编号：3048542
【文章来源】：天津理工大学天津市
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
机器人编程示教
图 1.2 示教机器人线编程主要通过现代传感技术采集机器人和工件焊接过程的信息，再利理技术对机器人工作真实模型进行仿真，以检测机器人工作的工作过程生成代码发送给机器人控制系统以控制机器人工作，实焊接作业。跟示教编程相比，避免了人为因素产生的误差，降低提高了工作效率，简化了机器人编程过程[19]。目前世界上机器人熟，都有自己的编程软件可以进行离线编程和仿真实验。如图器人通过电脑软件模拟机器人手臂、末端、工件以及工作的环境线编程也只是通过 CAD 技术对焊接机器人、工件、场景等信息传感数据，不能对焊接过程中真实场景数据进行描述，因此焊接人做出误差补偿，所以离线编程的焊接机器人对真实的焊接场景
图 1.3 离线编程主编程机器人是利用现代先进的传感设备，如：CCD 摄像机、激光工作台和夹具等信息，根据所需要的要求自主编程控制机器。跟示教编程相比，自主编程减小了编程的复杂程度，避免了差。跟离线编程相比，自主编程机器人完全是在真实焊接环境下在仿真环境下进行的编程，所以自主编程所用的数据和参数都数据，因此无需像离线编程那样在实际作业中还需要误差补偿人所涉及到的传感设备也有很多，如视觉传感设备、超声波传等使得机器人有着全方位检测能力，也因此自主焊接机器人要适应性能力。视觉的研究与应用现状体视觉理论与发展
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光冲击强化对电弧增材2319铝合金微观组织及残余应力的影响[J]. 孙汝剑,朱颖,李刘合,郭伟,彭鹏. 激光与光电子学进展. 2018(01)
[2]考虑铝合金接头软化的焊接变形及残余应力预测方法[J]. 梁伟,郭科峰,龚毅,卞功文. 焊接学报. 2017(05)
[3]基于SWRXD的5083/6082异种铝合金搅拌摩擦焊接头的残余应力分布规律[J]. 张津,计鹏飞,周俊. 焊接学报. 2016(10)
[4]2219铝合金VPTIG焊接残余应力的数值分析[J]. 李艳军,吴爱萍,刘德博,赵海燕,赵玥,王国庆. 清华大学学报(自然科学版). 2016(10)
[5]焊接电流对双脉冲MIG焊铝合金T型接头形貌和显微组织的影响（英文）[J]. 易杰,曹淑芬,李落星,郭鹏程,刘开勇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(10)
[6]6061-T651铝合金薄板接头的焊接变形[J]. 叶延洪,何静,蔡建鹏,孙加民,邓德安. 中国有色金属学报. 2014(10)
[7]铝合金双脉冲MIG焊过程的温度及应力变形模拟[J]. 曹淑芬,陈铁平,易杰,郭鹏程,李落星. 中国有色金属学报. 2014(07)
[8]机械喷丸对7A52铝合金焊接接头残余应力改善的有限元模拟[J]. 黄治冶,陈芙蓉. 焊接学报. 2014(03)
[9]超声冲击改善6061铝合金焊接残余应力的数值模拟[J]. 陈健,吕林,方锴. 焊接学报. 2013(12)
[10]铝合金激光拼焊应力场数值模拟[J]. 魏敬丹,张天宇,张景超,陈华. 热加工工艺. 2013(15)
博士论文
[1]铝合金双脉冲MIG焊接过程中焊缝组织和性能研究[D]. 易杰.湖南大学 2015
[2]双目立体测距关键技术研究[D]. 胡汉平.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
硕士论文
[1]基于双目视觉的机器人焊缝轨迹检测的研究[D]. 凤迎迎.浙江大学 2017
[2]热处理对Er 5052铝合金组织与性能的影响[D]. 陈久安.西南大学 2016
[3]基于双目视觉的立体曲面焊接机器人测控关键技术研究[D]. 高正祥.合肥工业大学 2016
[4]双目立体视觉测量系统关键技术的研究与实现[D]. 周艳青.内蒙古农业大学 2015
[5]基于双目视觉的机器人焊缝识别及轨迹规划研究[D]. 陈熙引.华南理工大学 2015
[6]基于激光双目视觉的焊接机器人波纹板焊缝三维重建的研究[D]. 李学瑞.华南理工大学 2014
[7]基于双目立体的目标测量[D]. 王珂玮.吉林大学 2013
[8]5052铝合金激光焊接焊缝及其气孔研究[D]. 张恒.湖南大学 2013
[9]基于双目视觉的测量系统研究与开发[D]. 王斌.东北大学 2012
[10]铝合金光纤激光填丝焊接工艺研究[D]. 何涛.华中科技大学 2011
本文编号：3048542
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