基于OpenMV的螺旋埋弧焊钢管焊缝跟踪系统研究
发布时间：2021-08-14 18:40
随着工业4.0革命的全面开展,工业领域中焊接自动化引起全社会广泛关注,而在焊接自动化实现过程中,焊缝自动跟踪一直是重难点,其原因在于焊接过程中产生的强光、烟尘、电弧等外部环境的干扰。如何通过传感器来准确识别焊缝位置,从而对外部设备进行准确引导一直困扰着广大研究学者。本课题以武汉钢铁集团有限公司螺旋管焊接自动化改造需求为切入点,利用市场上成熟的机器视觉模块设计一套视觉焊缝跟踪系统,以提高焊接生产力,并在降低工人生产强度的同时,保证焊接效率。本文介绍了焊缝跟踪研究的发展现状及前沿动态,螺旋管埋弧焊设备的组成以及生产过程。以焊缝自动跟踪系统的实现流程为主线来介绍整个焊缝跟踪的工作原理。主要可分为三大部分,图像采集工作,相关图像处理技术识别焊缝信息,驱动电机以调节焊炬位置。研究结合市场上成熟的OpenMV机器视觉模块,通过MicroPython来进行编程,设计焊缝图像处理的程序以提取焊缝的位置信息,利用该模块扩展性强的特点,将焊炬偏移方向和距离通过I/O输出为电机可识别指令达到调整的目的。实验过程,主要验证不同光照强度、角度条件下的螺旋管焊缝特征,不同视觉采集角度对图像质量的影响,通过对比来得...
【文章来源】：长江大学湖北省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常用焊接跟踪传感器分类Fig1-1Classificationofcommonweldingtrackingsensors
图 1-2 Smart Laser Probe 外观及工作示意图Fig. 1-2 Smart Laser Probe and working sketch内研究现状纪六七十年代开始，图像处理技术开始在各个领域中得到广泛视觉传感的焊缝跟踪技术在我国开始发展起来，各大高等院校图像处理技术做了大量的研究。来，国内焊接研究人员研发了多款二维焊缝跟踪传感器，主要，但只能跟踪坡口的一侧棱边[37]。光电传感器存在如视场小、法应用于多道焊缝跟踪，且对焊接工件有一定的条件要求，在口条件下跟踪效果差；根据这些缺点，清华大学的张华采用线滤波和图像处理获得焊缝中心位置，但实际存在焊接速度不高设定的技术指标等问题[38]；山东大学建立了基于 CCsten Inert Gas Welding)焊接熔池几何参数计算机视觉信息检测理工大学结合六轴机械臂和双目立体视觉平台，研发了一种基识别以及自主轨迹规划的机器人系统，其优点在于针对曲线焊
螺旋管埋弧焊自动跟踪系2.1 引言汉钢铁集团螺旋管生产过程中的工序流课题中螺旋管焊缝跟踪系统的整体的设2.2 螺旋管生产流程介绍程由一系列工序组成，由钢卷板材带钢求调整出管设备，控制螺旋管管径等参数将钢带由卷合状态展开成平面板料状态，相关设备前进行超声波探伤，如图 2-1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于OpenMV的螺旋管内焊缝自动跟踪系统研究[J]. 陈璨,王军民,杨昌乐,刘威,方诗. 焊接技术. 2019(02)
[2]基于OpenMV的智能寻迹小车设计与实现[J]. 庄琼云. 黎明职业大学学报. 2018(04)
[3]新型集装箱多种门端框激光跟踪焊接系统研制[J]. 陆宏文,相顺强. 新技术新工艺. 2018(07)
[4]MicroPython语言在物联网中的运用[J]. 林贤炼,方遒. 闽江学院学报. 2017(02)
[5]机器人焊缝识别技术研究[J]. 彭刚,刘博,熊超. 智能机器人. 2017(01)
[6]基于旋转电弧传感机器人立焊焊缝的跟踪[J]. 乐健,张华,叶艳辉,范宇. 上海交通大学学报. 2015(03)
[7]视觉传感技术的应用研究与发展趋势[J]. 房加强,何建萍,王付鑫,任磊磊. 电焊机. 2013(04)
[8]基于视觉的薄钢板焊接机器人起始点识别与定位控制[J]. 陈海永,方灶军,徐德,孙鹤旭. 机器人. 2013(01)
[9]焊缝自动跟踪技术现状[J]. 宋中海. 杭氧科技. 2012(01)
[10]用于焊接自动化过程的激光视觉传感器[J]. 赵菁,林三宝. 电焊机. 2010(11)
博士论文
[1]低速交流电机伺服系统的研究与实现[D]. 纪科辉.浙江大学 2013
[2]基于视觉信息的钢板连续生产线激光焊接关键技术的研究[D]. 王立伟.河北工业大学 2012
硕士论文
[1]螺旋焊管三丝埋弧焊焊接残余应力研究[D]. 温庆伦.西安石油大学 2016
[2]基于视觉传感的焊缝自动跟踪系统[D]. 张铮.哈尔滨工业大学 2016
[3]多孔口罐盖机器人焊接精确控制技术研究[D]. 邵青青.山东理工大学 2016
[4]螺旋管内焊图像处理算法的研究[D]. 张旭.沈阳工业大学 2015
[5]灰度图像的直方图均衡化处理研究[D]. 陈永亮.安徽大学 2014
[6]螺旋管外焊焊缝自动跟踪系统试验研究[D]. 张博程.沈阳工业大学 2014
[7]基于机器视觉的工业零件测量技术[D]. 胡辉.西安工业大学 2013
[8]平面几何图形自动识别研究[D]. 于文涛.广州大学 2011
[9]埋弧焊焊缝跟踪系统图像识别算法的研究[D]. 刘海波.沈阳工业大学 2011
[10]基于测量的波纹管跟踪焊接原理与技术研究[D]. 蒋卫卫.沈阳工业大学 2011
本文编号：3342982
【文章来源】：长江大学湖北省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常用焊接跟踪传感器分类Fig1-1Classificationofcommonweldingtrackingsensors
图 1-2 Smart Laser Probe 外观及工作示意图Fig. 1-2 Smart Laser Probe and working sketch内研究现状纪六七十年代开始，图像处理技术开始在各个领域中得到广泛视觉传感的焊缝跟踪技术在我国开始发展起来，各大高等院校图像处理技术做了大量的研究。来，国内焊接研究人员研发了多款二维焊缝跟踪传感器，主要，但只能跟踪坡口的一侧棱边[37]。光电传感器存在如视场小、法应用于多道焊缝跟踪，且对焊接工件有一定的条件要求，在口条件下跟踪效果差；根据这些缺点，清华大学的张华采用线滤波和图像处理获得焊缝中心位置，但实际存在焊接速度不高设定的技术指标等问题[38]；山东大学建立了基于 CCsten Inert Gas Welding)焊接熔池几何参数计算机视觉信息检测理工大学结合六轴机械臂和双目立体视觉平台，研发了一种基识别以及自主轨迹规划的机器人系统，其优点在于针对曲线焊
螺旋管埋弧焊自动跟踪系2.1 引言汉钢铁集团螺旋管生产过程中的工序流课题中螺旋管焊缝跟踪系统的整体的设2.2 螺旋管生产流程介绍程由一系列工序组成，由钢卷板材带钢求调整出管设备，控制螺旋管管径等参数将钢带由卷合状态展开成平面板料状态，相关设备前进行超声波探伤，如图 2-1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于OpenMV的螺旋管内焊缝自动跟踪系统研究[J]. 陈璨,王军民,杨昌乐,刘威,方诗. 焊接技术. 2019(02)
[2]基于OpenMV的智能寻迹小车设计与实现[J]. 庄琼云. 黎明职业大学学报. 2018(04)
[3]新型集装箱多种门端框激光跟踪焊接系统研制[J]. 陆宏文,相顺强. 新技术新工艺. 2018(07)
[4]MicroPython语言在物联网中的运用[J]. 林贤炼,方遒. 闽江学院学报. 2017(02)
[5]机器人焊缝识别技术研究[J]. 彭刚,刘博,熊超. 智能机器人. 2017(01)
[6]基于旋转电弧传感机器人立焊焊缝的跟踪[J]. 乐健,张华,叶艳辉,范宇. 上海交通大学学报. 2015(03)
[7]视觉传感技术的应用研究与发展趋势[J]. 房加强,何建萍,王付鑫,任磊磊. 电焊机. 2013(04)
[8]基于视觉的薄钢板焊接机器人起始点识别与定位控制[J]. 陈海永,方灶军,徐德,孙鹤旭. 机器人. 2013(01)
[9]焊缝自动跟踪技术现状[J]. 宋中海. 杭氧科技. 2012(01)
[10]用于焊接自动化过程的激光视觉传感器[J]. 赵菁,林三宝. 电焊机. 2010(11)
博士论文
[1]低速交流电机伺服系统的研究与实现[D]. 纪科辉.浙江大学 2013
[2]基于视觉信息的钢板连续生产线激光焊接关键技术的研究[D]. 王立伟.河北工业大学 2012
硕士论文
[1]螺旋焊管三丝埋弧焊焊接残余应力研究[D]. 温庆伦.西安石油大学 2016
[2]基于视觉传感的焊缝自动跟踪系统[D]. 张铮.哈尔滨工业大学 2016
[3]多孔口罐盖机器人焊接精确控制技术研究[D]. 邵青青.山东理工大学 2016
[4]螺旋管内焊图像处理算法的研究[D]. 张旭.沈阳工业大学 2015
[5]灰度图像的直方图均衡化处理研究[D]. 陈永亮.安徽大学 2014
[6]螺旋管外焊焊缝自动跟踪系统试验研究[D]. 张博程.沈阳工业大学 2014
[7]基于机器视觉的工业零件测量技术[D]. 胡辉.西安工业大学 2013
[8]平面几何图形自动识别研究[D]. 于文涛.广州大学 2011
[9]埋弧焊焊缝跟踪系统图像识别算法的研究[D]. 刘海波.沈阳工业大学 2011
[10]基于测量的波纹管跟踪焊接原理与技术研究[D]. 蒋卫卫.沈阳工业大学 2011
本文编号：3342982
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