焊缝识别及机器人焊接路径规划研究

发布时间：2021-08-03 09:57

　　焊接机器人技术的广泛应用,显著提高了焊接制造行业的整体生产效率和质量。随着国民经济发展方式的转变,在制造业转型升级的大背景下,传统的自动化制造朝着柔性化和智能化方向发展,小批量、多种类工件的焊接加工需求逐渐增加。采用在线示教规划焊接路径的方法,在单件小批量生产中有很大局限,而基于CAD模型的离线路径规划对工件本身精度以及加工位置精度要求较高,难以保证焊接质量。因此,对智能化焊接技术的研究意义重大。本文重点对智能化焊接技术范畴中的焊接位置识别及焊接路径自主规划进行研究,基于工件3D点云数据,提出了一套针对直角焊缝的特征识别及焊接路径自主规划方法,该套方法有助于实现单个弧焊机器人对不同结构和不同焊缝长度的工件进行焊接。主要内容包括:1.分析了课题的任务要求和设备条件,对机器人焊接系统的构成和所要实现功能进行了介绍,重点比较了不同点云数据获取设备的原理方法,并根据本次课题研究的要求,选用三维扫描仪对工件进行测量,获取了原始点云数据。2.研究了点云数据的预处理方案,有效地提取了待焊工件的特征信息,剔除了点云的噪点,在完整保留工件特征的情况下,简化了点云数据。3.提出了一种新的焊缝识别方法,分别... 

【文章来源】：西华大学四川省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

焊接机器人生产线

具体表现为：由于焊接路径和焊接参数都是人为预设法接收到外部信息的变化也就不能实时调整焊接轨迹以及控制焊焊接机器人对作业条件的稳定性要求较高，也就是智能化程度较科学理论的完善和计算机技术的不断突破使得现代制造技术的不术领域，由于实际生产对焊接技术的要求，焊接机器人技术必然会方向发展，焊接机器人的智能化水平是其中重要的体现[5,7,12]。焊接提高及应用的推广不仅可以推动焊接产业的发展升级，还能为整个展提供动力[10-12]。化焊接机器人系统的研发是实现焊接智能化的关键，在实际焊接生具有一定的外界感知能力和实时决策能力[6,8,12]。因此，如图 1.2 中括：焊接环境的识别；焊接工件的识别；焊缝类型的识别，焊接的设置；初始焊接位置引导；焊缝跟踪；焊接熔池动态特征控制；；故障诊断等[4,8,10]。

焊缝识别及机器人焊接路径规划研究差异(图 1.4(a))，提出了基于特征差异的识别方法。首先对获取的视觉图像进行，得到尺寸一定的众多子图像；再从众多子图像中判断出纹理特征差异加大的后区分出焊缝区域和母材区域，对不同特征的区域分类标记，计算出焊缝区域中心位置(图 1.4(b))。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]各向异性扩散滤波的三维散乱点云平滑去噪算法[J]. 戴士杰,任永潮,张慧博.  计算机辅助设计与图形学学报. 2018(10)
[3]机器人在中国:现状、未来与影响——来自中国企业-劳动力匹配调查（CEES）的经验证据[J]. 程虹,陈文津,李唐.  宏观质量研究. 2018(03)
[4]融合遗传算法和ICP的地面与车载激光点云配准[J]. 闫利,谭骏祥,刘华,陈长军.  测绘学报. 2018(04)
[5]基于熵准则遗传算法的点云配准算法[J]. 陈杰,蔡勇,张建生.  计算机应用研究. 2019(01)
[6]坡口及焊缝表面三维轮廓的激光视觉测量[J]. 张鹏贤,张国强,韦志成,王文艳.  焊接学报. 2017(12)
[7]中国机器人产业未来发展关键词——解读《机器人产业发展规划（2016-2020年）》[J]. 宋慧欣.  自动化博览. 2016(09)
[8]视觉传感技术在机器人焊接中的应用[J]. 侯震,许燕玲,黄色吉,杨雪君,韩瑜,陈善本.  上海交通大学学报. 2016(S1)
[9]我国工业机器人技术现状与产业化发展战略[J]. 王田苗,陶永.  机械工程学报. 2014(09)
[10]结构光三维成像技术[J]. 苏显渝,张启灿,陈文静.  中国激光. 2014(02)

博士论文
[1]基于视觉反馈的焊接机器人自主示教关键技术研究[D]. 李鹤喜.华南理工大学 2010

硕士论文
[1]面向工业机器人喷涂的工件识别与位姿估计研究[D]. 方贤根.哈尔滨工业大学 2018
[2]基于机器视觉的焊接工件识别与焊接轨迹校正方法研究[D]. 李春.华南理工大学 2015



本文编号：3319417