CN109158734A - 一种异型焊缝的自动跟踪系统及方法 - Google Patents

一种异型焊缝的自动跟踪系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109158734A
CN109158734A CN201811287632.5A CN201811287632A CN109158734A CN 109158734 A CN109158734 A CN 109158734A CN 201811287632 A CN201811287632 A CN 201811287632A CN 109158734 A CN109158734 A CN 109158734A
Authority
CN
China
Prior art keywords
weld
control system
image
weld seam
image processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201811287632.5A
Other languages
English (en)
Inventor
张良成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WUHU CHANGRUI AUTO PARTS Co Ltd
Original Assignee
WUHU CHANGRUI AUTO PARTS Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WUHU CHANGRUI AUTO PARTS Co Ltd filed Critical WUHU CHANGRUI AUTO PARTS Co Ltd
Priority to CN201811287632.5A priority Critical patent/CN109158734A/zh
Publication of CN109158734A publication Critical patent/CN109158734A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/127—Means for tracking lines during arc welding or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0252—Steering means

Abstract

本发明公开了一种异型焊缝的自动跟踪系统及方法，CCD摄像机安装在焊缝的上部，CCD摄像机的输出端与图像处理系统的输入端相连接，所述图像处理系统包括单片机处理器、程序存储器、图像帧存储器、锁存器，所述图像处理系统的输出端与控制系统的输入端相连接，所述控制系统的输出端与焊枪位置调整装置相连接，所述焊枪位置调整装置通过直流电机驱动调整焊枪的位置，跟踪方法包括图像采集，焊缝中心提取，输出PWM控制信号对焊枪位置进行调整，本发明具有自动化程度高的优点，能够有效保证焊接的质量。

Description

一种异型焊缝的自动跟踪系统及方法
技术领域
本发明属于自动化焊接技术领域，具体涉及一种异型焊缝的自动跟踪系统及方法。
背景技术
现全球的工业机器人中，有百分之五十的工业机器人应用于不同焊接领域，焊接机器人有电焊与电弧焊两种基本的方式。焊接机器人主要从事的工作即是在焊接领域代替工人手动进行焊接的工业机器人。这一类的机器人中的一部分是专属机器人，即是为了适用在某种特定环境下工作的特殊机器人，大部分的焊接机器人是由传统工业机器人上安装焊接器组成。在焊接加工这一方面要求工人能对焊接任务有足够的熟练度，具有大量的实践经验，在另一方面，焊接工作又是一种劳动环境恶劣，烟尘多，辐射以及危险性高的工作，焊接机器人的发明让人们想到将它去代替工人手动焊接并减轻操作工人的劳动量，并且保证焊接任务质量，提高焊接效率。
在零件加工企业往往涉及螺旋形焊缝的焊接，在精度要求较高的领域，此类异型焊缝在焊接时往往需要对焊缝位置进行监测，焊接机器人在进行焊接时，需要通过实时监测实时调整的方式，来保证焊接的精度。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种异型焊缝的自动跟踪系统及方法。
一种异型焊缝的自动跟踪系统，包括焊枪位置调整装置、CCD摄像机、图像处理系统、控制系统，其特征在于：所述CCD摄像机安装在焊缝的上部，CCD摄像机的输出端与图像处理系统的输入端相连接，所述图像处理系统包括单片机处理器、程序存储器、图像帧存储器、锁存器，所述图像处理系统的输出端与控制系统的输入端相连接，所述控制系统的输出端与焊枪位置调整装置相连接，所述焊枪位置调整装置通过直流电机驱动调整焊枪的位置。
一种异型焊缝的自动跟踪系统的跟踪方法，包括以下步骤：
S1，CCD摄像机采集焊缝图像，图像经图像处理系统整形放大、切同步、A/D转换、数字图像处理、D/A转换、放大；
S2，经S1处理后的焊缝图像在监视中输出焊缝监测图像，控制系统提取焊缝监测图像的焊缝中心；
S3，若焊缝中心偏差未超出设定值，控制系统不输出控制信号；
S4，若焊缝中心偏差超出设定值，控制系统输出PWM控制信号至焊枪位置调整装置，对焊枪的位置进行调整。
优选地，所述控制系统通过多组CPU并行对图像信息进行模式识别计算，从而提取焊缝中心。
优选地，所述S4中的控制系统控制电力电子元件GTR，将直流电源转化为频率较高的方波电压，对直流电机供电。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明在使用时，能够同时实时监测的方式对焊缝的位置进行监测，当焊缝位置偏差高出设定值时，控制系统发出控制信号，从而对焊接的位置进行调整，从而保证焊接质量。本发明具有自动化程度高的优点，能够对螺旋形异型焊缝进行实时跟踪监测。
附图说明
图1为本发明一种异型焊缝的自动跟踪系统的结构示意图。
图中，1、传输托辊，2、零件，3、焊枪，4、焊枪位置调整装置，5、旋转装置，6、CCD摄像机，7、图像处理系统，8、控制系统。
具体实施方式
参见图1，一种异型焊缝的自动跟踪系统及方法，包括焊枪位置调整装置4、CCD摄像机6、图像处理系统7、控制系统8，其特征在于：所述CCD摄像机6安装在焊缝的上部，CCD摄像机6的输出端与图像处理系统7的输入端相连接，所述图像处理系统7包括单片机处理器、程序存储器、图像帧存储器、锁存器，所述图像处理系统7的输出端与控制系统8的输入端相连接，所述控制系统8的输出端与焊枪位置调整装置4相连接，所述焊枪位置调整装置4通过直流电机驱动调整焊枪3的位置。
一种异型焊缝的自动跟踪系统的跟踪方法，包括以下步骤：
S1，CCD摄像机6采集焊缝图像，图像经图像处理系统7整形放大、切同步、A/D转换、数字图像处理、D/A转换、放大；
S2，经S1处理后的焊缝图像在监视中输出焊缝监测图像，控制系统8提取焊缝监测图像的焊缝中心；
S3，若焊缝中心偏差未超出设定值，控制系统8不输出控制信号；
S4，若焊缝中心偏差超出设定值，控制系统8输出PWM控制信号至焊枪位置调整装置4，对焊枪3的位置进行调整。
所述控制系统8通过多组CPU并行对图像信息进行模式识别计算，从而提取焊缝中心。
所述S4中的控制系统8控制电力电子元件GTR，将直流电源转化为频率较高的方波电压，对直流电机供电。
本发明的工作原理是：
本发明在使用时，小臂3、大臂5、连接臂13、上臂2组成四连杆结构，当气缸11的活塞杆收缩时，第三转轴9向侧下方移动，上臂2执行上仰动作，当气缸11的活塞杆伸出时，上臂2执行下倾的动作，第三回转气缸12能够实现整体旋转，第一回转气缸6能够实现焊枪沿上臂2的中心线执行旋转动作，第二回转气缸7能够实现焊枪俯仰角度的调整。本发明具有自由度高、工作效率高的优点，能够执行各种焊接工作。
本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种异型焊缝的自动跟踪系统，包括焊枪位置调整装置（4）、CCD摄像机（6）、图像处理系统（7）、控制系统（8），其特征在于：所述CCD摄像机（6）安装在焊缝的上部，CCD摄像机（6）的输出端与图像处理系统（7）的输入端相连接，所述图像处理系统（7）包括单片机处理器、程序存储器、图像帧存储器、锁存器，所述图像处理系统（7）的输出端与控制系统（8）的输入端相连接，所述控制系统（8）的输出端与焊枪位置调整装置（4）相连接，所述焊枪位置调整装置（4）通过直流电机驱动调整焊枪（3）的位置。
2.如权利要求1所述的一种异型焊缝的自动跟踪系统的跟踪方法，包括以下步骤：
S1，CCD摄像机（6）采集焊缝图像，图像经图像处理系统（7）整形放大、切同步、A/D转换、数字图像处理、D/A转换、放大；
S2，经S1处理后的焊缝图像在监视中输出焊缝监测图像，控制系统（8）提取焊缝监测图像的焊缝中心；
S3，若焊缝中心偏差未超出设定值，控制系统（8）不输出控制信号；
S4，若焊缝中心偏差超出设定值，控制系统（8）输出PWM控制信号至焊枪位置调整装置（4），对焊枪（3）的位置进行调整。
3.如权利要求2所述的一种异型焊缝的自动跟踪方法，其特征在于：所述控制系统（8）通过多组CPU并行对图像信息进行模式识别计算，从而提取焊缝中心。
4.如权利要求2所述的一种异型焊缝的自动跟踪方法，其特征在于：所述S4中的控制系统（8）控制电力电子元件GTR，将直流电源转化为频率较高的方波电压，对直流电机供电。
CN201811287632.5A 2018-10-31 2018-10-31 一种异型焊缝的自动跟踪系统及方法 Withdrawn CN109158734A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811287632.5A CN109158734A (zh) 2018-10-31 2018-10-31 一种异型焊缝的自动跟踪系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811287632.5A CN109158734A (zh) 2018-10-31 2018-10-31 一种异型焊缝的自动跟踪系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109158734A true CN109158734A (zh) 2019-01-08

Family

ID=64875577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811287632.5A Withdrawn CN109158734A (zh) 2018-10-31 2018-10-31 一种异型焊缝的自动跟踪系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109158734A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109746603A (zh) * 2019-03-28 2019-05-14 北部湾大学 一种船舶组立板架结构的焊接系统
CN110497121A (zh) * 2019-08-05 2019-11-26 苏州热工研究院有限公司 一种焊接过程中焊道中心跟踪的图像处理模式
CN112296999A (zh) * 2019-11-12 2021-02-02 太原科技大学 一种基于机器视觉的不规则工件加工路径生成方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104588838A (zh) * 2015-02-07 2015-05-06 芜湖安普机器人产业技术研究院有限公司 一种焊枪自动跟踪控制并在线修正系统及其控制方法
CN204413359U (zh) * 2015-01-21 2015-06-24 成都焊研威达科技股份有限公司 激光视觉焊缝跟踪系统
CN105033419A (zh) * 2015-08-14 2015-11-11 北京石油化工学院 基于熔池图像焊缝跟踪的移动式焊接机器人装置
CN105312731A (zh) * 2014-07-30 2016-02-10 李文畅 基于递送边位移传感的螺旋钢管内焊焊缝自动跟踪方法
CN107433380A (zh) * 2017-09-20 2017-12-05 嘉兴锐视智能科技有限公司 焊缝跟踪装置及方法
CN107442900A (zh) * 2017-08-04 2017-12-08 淮安信息职业技术学院 一种激光视觉焊缝跟踪方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105312731A (zh) * 2014-07-30 2016-02-10 李文畅 基于递送边位移传感的螺旋钢管内焊焊缝自动跟踪方法
CN204413359U (zh) * 2015-01-21 2015-06-24 成都焊研威达科技股份有限公司 激光视觉焊缝跟踪系统
CN104588838A (zh) * 2015-02-07 2015-05-06 芜湖安普机器人产业技术研究院有限公司 一种焊枪自动跟踪控制并在线修正系统及其控制方法
CN105033419A (zh) * 2015-08-14 2015-11-11 北京石油化工学院 基于熔池图像焊缝跟踪的移动式焊接机器人装置
CN107442900A (zh) * 2017-08-04 2017-12-08 淮安信息职业技术学院 一种激光视觉焊缝跟踪方法
CN107433380A (zh) * 2017-09-20 2017-12-05 嘉兴锐视智能科技有限公司 焊缝跟踪装置及方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109746603A (zh) * 2019-03-28 2019-05-14 北部湾大学 一种船舶组立板架结构的焊接系统
CN109746603B (zh) * 2019-03-28 2024-04-09 北部湾大学 一种船舶组立板架结构的焊接系统
CN110497121A (zh) * 2019-08-05 2019-11-26 苏州热工研究院有限公司 一种焊接过程中焊道中心跟踪的图像处理模式
CN112296999A (zh) * 2019-11-12 2021-02-02 太原科技大学 一种基于机器视觉的不规则工件加工路径生成方法
CN112296999B (zh) * 2019-11-12 2022-07-08 太原科技大学 一种基于机器视觉的不规则工件加工路径生成方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109158734A (zh) 一种异型焊缝的自动跟踪系统及方法
CN100377827C (zh) 埋弧焊焊缝自动跟踪控制方法
CN106112216A (zh) 一种应用二维激光位移传感器的焊缝自动识别跟踪装置
CN202607049U (zh) 一种带图像监控的轮式自主移动焊接机器人控制系统
CN104708239A (zh) 基于ccd的大型海洋管道起始点识别与定位方法及系统
CN112191993B (zh) 一种氩弧焊焊缝跟踪系统及方法
CN203791807U (zh) 一种焊接机器人
CN103240550B (zh) 一种数控焊接方法、装置及系统
CN207606422U (zh) 一种智能焊接机器人
CN211028836U (zh) 一种六轴工业机器人自动装配系统
CN109834373A (zh) 一种基于视觉及激光跟踪的自动化埋弧焊设备
CN103692056A (zh) 多功能数字波控弧焊逆变电源
CN206273467U (zh) 焊接机器人
CN102126068A (zh) 基于焊接机器人焊缝自主跟踪的被动视觉传感器
CN108788467A (zh) 一种面向航天构件的智能激光焊接系统
CN107263189A (zh) 加工辅助装置、半自动辅助加工方法及自动辅助加工方法
CN107745171A (zh) 一种电连接器焊接位搭接状态视觉检测装置
CN105487487A (zh) 一种机器人折弯过程位置自动计算的方法
CN206883068U (zh) 一种栅格板专用高精度机器人自动焊接装置
CN109746603A (zh) 一种船舶组立板架结构的焊接系统
CN109317882A (zh) 一种型材用自动焊接设备
CN203124922U (zh) 一种焊缝跟踪装置
CN106271285B (zh) 焊接机器人
CN201116976Y (zh) 铝合金熔焊焊接过程的在线监测与工艺参数的优化系统
CN208644472U (zh) 一种多角度焊接机械臂

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20190108

WW01 Invention patent application withdrawn after publication