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焊接机器人技术发展的回顾与展望 被引量:25
1
作者 毛鹏军 黄石生 +3 位作者 李阳 薛家祥 王秀媛 陆沛涛 《焊接》 2001年第8期6-10,共5页
简要介绍了焊接机器人技术发展的历程及我国焊接机器人技术研究的现状。论述了焊接机器人技术发展的趋势及研究的热点问题 ,即随着智能机器人技术和人工智能理论的进一步发展 ,多智能体焊接系统、焊接机器人中基于PC的控制器和模糊逻辑... 简要介绍了焊接机器人技术发展的历程及我国焊接机器人技术研究的现状。论述了焊接机器人技术发展的趋势及研究的热点问题 ,即随着智能机器人技术和人工智能理论的进一步发展 ,多智能体焊接系统、焊接机器人中基于PC的控制器和模糊逻辑与神经网络的融合技术将成为研究的热点问题。 展开更多
关键词 焊接机器人 焊缝跟踪 多智能体 工业机器人
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基于全卷积神经网络的焊缝特征提取 被引量:36
2
作者 张永帅 杨国威 +2 位作者 王琦琦 马雷 王以忠 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期28-35,共8页
基于深层卷积神经网络的特征学习能力,提出了一种基于全卷积神经网络的焊缝特征提取方法。该方法利用全卷积神经网络将包含焊缝特征信息的像素预测出来,通过融合低层与高层特征信息来补充焊缝边缘的特征信息。研究结果表明:所提方法能... 基于深层卷积神经网络的特征学习能力,提出了一种基于全卷积神经网络的焊缝特征提取方法。该方法利用全卷积神经网络将包含焊缝特征信息的像素预测出来,通过融合低层与高层特征信息来补充焊缝边缘的特征信息。研究结果表明:所提方法能在强烈弧光和烟尘干扰下准确地提取出焊缝位置,具有抗干扰能力强、识别准确的优点。 展开更多
关键词 图像处理 卷积神经网络 焊缝跟踪 自动焊接系统 深度学习
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埋弧焊焊缝跟踪控制系统及发展状况 被引量:23
3
作者 黄石生 王秀媛 高向东 《焊接》 2000年第1期8-11,共4页
高技术工业生产对厚板焊接的质量要求越来越高,使埋弧焊具有日益广阔的应用前景,而埋弧焊的焊缝跟踪技术则是进一步提高焊接生产率和焊缝质量的关键。根据所用传感器的不同综述了各种埋弧焊缝跟踪控制系统的原理和特点及各重要组成部... 高技术工业生产对厚板焊接的质量要求越来越高,使埋弧焊具有日益广阔的应用前景,而埋弧焊的焊缝跟踪技术则是进一步提高焊接生产率和焊缝质量的关键。根据所用传感器的不同综述了各种埋弧焊缝跟踪控制系统的原理和特点及各重要组成部分,分析了其现状并提出了未来发展方向。 展开更多
关键词 埋弧焊 焊缝跟踪 控制系统
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结构光视觉焊缝跟踪传感器光学系统的研究 被引量:6
4
作者 张虓 马兆瑞 +1 位作者 郑军 潘际銮 《电焊机》 2006年第3期22-26,共5页
研究了结构光视觉焊缝跟踪传感器光学系统的设计和制造方法,开发出一套结构光视觉焊缝跟踪传感器。当光学系统批量生产时,首先要逐一测定激光器的波长,然后配套定做干涉滤光片。实验表明:该传感器可以有效滤除干扰,获得信噪比高的焊缝... 研究了结构光视觉焊缝跟踪传感器光学系统的设计和制造方法,开发出一套结构光视觉焊缝跟踪传感器。当光学系统批量生产时,首先要逐一测定激光器的波长,然后配套定做干涉滤光片。实验表明:该传感器可以有效滤除干扰,获得信噪比高的焊缝图像。 展开更多
关键词 焊缝跟踪 传感器 光学系统
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线阵CCD视觉智能焊缝自动跟踪系统的研究 被引量:7
5
作者 苏勇 王克争 +1 位作者 何方殿 潘际銮 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 1994年第5期28-29,共2页
叙述了一种基于线阵CCD摄像机为传感器的焊缝自动跟踪系统。对电弧的光学特性进行了研究,得出了正向干扰的结论。并通过传感器的结构设计、滤光、模拟滤波及计算机数字滤波等,解决了弧光干扰问题。系统跟踪精度约为±0.
关键词 线阵CCD 光学传感器 焊缝 自动跟踪
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基于磁控电弧传感的焊缝偏差信息检测与实时跟踪系统 被引量:7
6
作者 来鑫 洪波 +3 位作者 洪宇翔 屈岳波 尹力 符浩 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期50-52,56,共4页
将磁场控制电弧技术应用于焊缝跟踪,利用磁场作用电弧使电弧摆动来扫描焊缝,通过检测焊接电流的变化规律来检测焊缝的偏差信息,设计了一套焊缝跟踪系统,该焊接系统即为跟踪系统,大大提高了跟踪的实时性.在信号处理方面,采用硬件滤波和... 将磁场控制电弧技术应用于焊缝跟踪,利用磁场作用电弧使电弧摆动来扫描焊缝,通过检测焊接电流的变化规律来检测焊缝的偏差信息,设计了一套焊缝跟踪系统,该焊接系统即为跟踪系统,大大提高了跟踪的实时性.在信号处理方面,采用硬件滤波和软件处理相结合的方式,取得了较好的效果.在跟踪策略上,分别分析了横向和高低偏差的处理方法.通过实际的焊缝跟踪试验,验证了磁控电弧传感具有良好的工作特性和整个跟踪系统的有效性. 展开更多
关键词 磁控电弧传感 焊缝 跟踪系统 信号处理
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基于结构光三维视觉焊缝跟踪系统的研究 被引量:7
7
作者 杜玉红 李亮玉 +1 位作者 李晓青 符灵建 《天津工业大学学报》 CAS 2006年第2期68-70,共3页
研制了一套基于结构光三维视觉传感器的焊缝自动跟踪系统.其原理是,采用VC语言开发出图像处理软件,通过计算机准确提取三维视觉传感器检测到的焊缝的中心位置,再反馈到控制机构发出控制信号,控制执行机构,达到对焊缝的跟踪.并通过试... 研制了一套基于结构光三维视觉传感器的焊缝自动跟踪系统.其原理是,采用VC语言开发出图像处理软件,通过计算机准确提取三维视觉传感器检测到的焊缝的中心位置,再反馈到控制机构发出控制信号,控制执行机构,达到对焊缝的跟踪.并通过试验验证了基于结构光三维视觉传感器焊缝跟踪系统的可靠性. 展开更多
关键词 三维视觉 图像处理 焊缝 跟踪系统
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集装箱薄板的对接焊缝视觉跟踪系统 被引量:8
8
作者 方灶军 鄢治国 徐德 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期80-83,共4页
根据集装箱薄板对接焊缝的特点,设计了一种具有高可靠性、能够在工业现场长期应用的视觉跟踪系统.采用基于数字信号处理器(DSP)的智能摄像头采集并处理焊缝图像,提取焊缝特征,输出焊缝偏差到PLC,使用PLC与步进电机实现焊接过程中的焊缝... 根据集装箱薄板对接焊缝的特点,设计了一种具有高可靠性、能够在工业现场长期应用的视觉跟踪系统.采用基于数字信号处理器(DSP)的智能摄像头采集并处理焊缝图像,提取焊缝特征,输出焊缝偏差到PLC,使用PLC与步进电机实现焊接过程中的焊缝实时纠偏控制.现场实验结果表明,所设计的焊缝跟踪系统能够满足焊缝跟踪的精度要求,具有实际应用价值. 展开更多
关键词 对接焊缝 焊缝跟踪 智能摄像头 视觉控制系统 集装箱
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SCARA机器人焊缝跟踪器现场标定设计 被引量:7
9
作者 李嘉维 马殿光 +1 位作者 唐厚君 孟祥群 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第5期96-99,共4页
为实现对焊缝空间坐标的精确采集,需要对焊缝跟踪系统进行标定。提出了一种用于工业现场环境的高效标定方案,使用张正友标定方法确定相机内参与畸变,通过SVD平面拟合求解光平面方程,通过测量机器人基坐标系与标定参照物坐标系间的关系... 为实现对焊缝空间坐标的精确采集,需要对焊缝跟踪系统进行标定。提出了一种用于工业现场环境的高效标定方案,使用张正友标定方法确定相机内参与畸变,通过SVD平面拟合求解光平面方程,通过测量机器人基坐标系与标定参照物坐标系间的关系完成手眼标定。线结构光视觉传感器与SCARA机器人进行配合,实施现场作业,现场测试结果表明,标定方案具有高效,精度高的特点,系统整体标定误差为±1.0mm,能够满足工业现场应用要求。 展开更多
关键词 焊缝跟踪 机器视觉系统 SCARA 手眼标定
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十轴六联动双光束激光焊接及其跟踪控制技术 被引量:7
10
作者 龚时华 郑忠香 +1 位作者 王平江 杨建中 《航空制造技术》 2018年第11期34-39,47,共7页
T型接头常见于大型构件的筋壁板,其加工方法和质量往往影响着整个结构件的性能。研制了十轴六联动双光束激光焊接机床,其中六轴联动控制单元实现了在三维激光焊接中对位置和姿态的控制,同时对T型接头两侧进行实时焊缝测量,实现了对双侧... T型接头常见于大型构件的筋壁板,其加工方法和质量往往影响着整个结构件的性能。研制了十轴六联动双光束激光焊接机床,其中六轴联动控制单元实现了在三维激光焊接中对位置和姿态的控制,同时对T型接头两侧进行实时焊缝测量,实现了对双侧焊缝的跟踪与补偿。通过对试验件的焊接,验证了十轴六联动双光束激光焊接及其跟踪控制系统满足大型结构件三维T型接头加工要求。 展开更多
关键词 十轴六联动数控机床 双光束激光焊接 焊缝跟踪 控制系统 T型接头
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CO_2 气体保护焊焊缝跟踪系统的研制 被引量:3
11
作者 孙华 王炎 +2 位作者 周卫东 王军 徐松源 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 1998年第4期40-43,共4页
应用频谱法对焊接电流与摆动偏差之间关系进行研究的结果表明,摆动焊接电流中,一倍摆频处的频谱响应与偏差信息有关,在一定范围内,近似呈线性关系.用频谱法提取焊缝偏差信息,设计了短路过渡CO2气体保护焊焊缝跟踪系统.经实验... 应用频谱法对焊接电流与摆动偏差之间关系进行研究的结果表明,摆动焊接电流中,一倍摆频处的频谱响应与偏差信息有关,在一定范围内,近似呈线性关系.用频谱法提取焊缝偏差信息,设计了短路过渡CO2气体保护焊焊缝跟踪系统.经实验结果证明,该系统能可靠地实现焊缝的自动跟踪,跟踪精度已达到预期标准. 展开更多
关键词 频谱法 二氧化碳保护焊 焊缝跟踪系统 单片机
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埋弧焊磁控电弧焊缝跟踪系统中的横向磁场ANSYS模拟 被引量:5
12
作者 洪波 马金海 +1 位作者 李湘文 李林 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期87-90,117-118,共4页
针对埋弧焊磁控电弧焊缝跟踪系统中磁控电弧传感器产生的外加横向磁场,文中采用有限元分析方法建立了由磁控电弧传感器产生的横向磁场计算模型.应用ANSYS软件对横向磁场进行了模拟;对该横向磁场的纵截面分布、磁流密度矢量的分布规律进... 针对埋弧焊磁控电弧焊缝跟踪系统中磁控电弧传感器产生的外加横向磁场,文中采用有限元分析方法建立了由磁控电弧传感器产生的横向磁场计算模型.应用ANSYS软件对横向磁场进行了模拟;对该横向磁场的纵截面分布、磁流密度矢量的分布规律进行了仿真;并对模拟结果的偏差进行了分析.实际测试结果说明了磁感应强度模拟值与实测值的一致性.针对励磁电流对焊接电弧运动状态的影响进行了实际焊接试验.结果表明,焊接电弧随励磁电流的增大而摆动,且励磁电流越大电弧摆动幅度也越大. 展开更多
关键词 埋弧焊 焊缝跟踪系统 磁控电弧传感器 横向磁场 ANSYS模拟
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基于双目视觉的焊缝隐性损伤跟踪定位方法 被引量:5
13
作者 余志程 陈富安 《计算机仿真》 北大核心 2021年第2期458-462,共5页
针对传统方法在焊缝隐性损伤定位准确性不佳、定位效果不好等问题,提出一种双目视觉的焊缝隐性损伤跟踪定位方法。通过双目视觉中的一个摄像机坐标系,构建世界坐标系;根据双摄像机外部参数与坐标系间变换关系,标定双目视觉旋转矩阵与平... 针对传统方法在焊缝隐性损伤定位准确性不佳、定位效果不好等问题,提出一种双目视觉的焊缝隐性损伤跟踪定位方法。通过双目视觉中的一个摄像机坐标系,构建世界坐标系;根据双摄像机外部参数与坐标系间变换关系,标定双目视觉旋转矩阵与平移向量参数;利用识别集合信度函数的基本可信度分配,识别出焊缝隐性损伤;采用图像采集卡转换损伤图像,得到焊缝空间方位;依据模拟输出卡输出控制量,实现焊缝隐性损伤的跟踪定位。应用棋盘格间距的测量方法分析双目视觉偏差。根据各长度测量结果可知,双目视觉测量偏差与棋盘格长度成正比,经模拟损伤扫描速度对各方向跟踪准度的影响,发现扫描速度为4mm/s时具有更综合的性能。通过仿真焊缝隐性损伤的跟踪轨迹与定位结果,验证出所提方法的跟踪定位准度有显著优势。 展开更多
关键词 双目视觉 焊缝 隐性损伤 跟踪定位 世界坐标系
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Fast Beam Deflection and Beam Quality- Keys to Economic High Quality Electron Beam Applications 被引量:3
14
作者 Uwe Clauβ James Bull 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S4期90-94,共5页
Since its first introduction to the industry the control systems of electron beam machines have gone through an enormous evolution.With the availability of fast amplifier components and digital beam controllers the ad... Since its first introduction to the industry the control systems of electron beam machines have gone through an enormous evolution.With the availability of fast amplifier components and digital beam controllers the advantages of the electron beam have further increased making it a truly software controlled thermal processing tool.Modern beam controllers enable multi-beam and multi-focus technologies,where the beam is split in up to 60 individual beams.These technologies can reduce the processing time by parallel processing or improve the quality by optimized thermal expansion of the part.Multi-process technologies,where several processes are performed in one run (e.g.welding and cosmetic treatment) further extend the application range of the electron beam process.Fast beam deflection in conjunction with electron-optical monitoring is the fundamental component for advanced seam tracking systems.They allow automating the EB application in order to optimize the process costs and improve the quality of the re-sults in a reproducible manner.Basis for a high quality of the EB process is the condition of the tool,the electron beam itself.By in-troducing the beam parameter product to the electron beam,reliable information about the quality of the beam can be derived.Im-plemented into automatic beam alignment systems repeatable results with high quality are achieved. 展开更多
关键词 electron BEAM control system FAST BEAM deflection MULTI-BEAM TECHNOLOGY multi-focus TECHNOLOGY electron-optical monitoring seam tracking systems BEAM parameter product BEAM quality automatic BEAM alignment
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不锈钢氩弧焊焊管焊缝缺陷在线探伤系统研究
15
作者 赵俊岭 周俊俊 +1 位作者 王立铮 程豪 《山西冶金》 CAS 2024年第4期203-205,共3页
针对小管径不锈钢焊管在氩弧焊焊接过程中易发生焊缝偏移、焊缝位置存在缺陷等问题,研究了一种不锈钢焊管焊缝涡流在线探伤系统,该系统利用超声波对焊缝实现实时追踪,并结合涡流对焊缝缺陷进行检测,可以有效提高自动化检测精度,避免焊... 针对小管径不锈钢焊管在氩弧焊焊接过程中易发生焊缝偏移、焊缝位置存在缺陷等问题,研究了一种不锈钢焊管焊缝涡流在线探伤系统,该系统利用超声波对焊缝实现实时追踪,并结合涡流对焊缝缺陷进行检测,可以有效提高自动化检测精度,避免焊管缺陷。 展开更多
关键词 焊缝 超声追踪系统 机械装置 涡流检测系统
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焊缝自动跟踪微机系统的数字控制器 被引量:2
16
作者 马宏泽 张甲英 +1 位作者 赵慧东 蒋力培 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期107-113,共7页
对焊缝自动跟踪微机系统中的数字控制器进行了分析研究。在焊缝自动跟踪系统中,除了电弧传感器之外,大部分的传感器都有检测点超前于焊接点的情况。本文针对这种有普遍意义的传感器超前检测的自动控制系统结构特点,分别设计了最少拍... 对焊缝自动跟踪微机系统中的数字控制器进行了分析研究。在焊缝自动跟踪系统中,除了电弧传感器之外,大部分的传感器都有检测点超前于焊接点的情况。本文针对这种有普遍意义的传感器超前检测的自动控制系统结构特点,分别设计了最少拍数字控制器、数字PID控制器以及一种实用型的数字控制器。这些数字控制器的仿真试验结果表明,本文提出的实用型数字控制器具有跟踪结构精度高(跟踪误差<0.5mm),结构简单、计算方便(微机控制系统闭环传递函数=1)等优点,因而是这类传感器超前检测式微机跟踪系统的比较合理的数字控制器。 展开更多
关键词 焊缝跟踪 数字控制器 微机 焊接
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前置式磁控电弧传感器焊缝自动跟踪系统 被引量:1
17
作者 洪波 来鑫 +3 位作者 魏复理 潘际銮 尹力 屈岳波 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第5期93-95,共3页
针对目前机械式电弧传感器普遍存在的问题,将磁场控制电弧技术应用于焊缝跟踪,设计了磁控电弧传感器和一种双十字滑块的结构系统,对采样信号采用了RCπ型滤波和巴特沃思滤波器进行双级滤波,提出了有限区间去极值离散积分比较法来提取实... 针对目前机械式电弧传感器普遍存在的问题,将磁场控制电弧技术应用于焊缝跟踪,设计了磁控电弧传感器和一种双十字滑块的结构系统,对采样信号采用了RCπ型滤波和巴特沃思滤波器进行双级滤波,提出了有限区间去极值离散积分比较法来提取实际焊缝坡口的偏差信息。焊缝跟踪试验验证了该系统的有效性。 展开更多
关键词 磁控电弧传感器 焊缝跟踪系统 信号处理
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带冷却系统的焊接机器人结构光视觉传感器 被引量:3
18
作者 钱炳锋 吴婷 +2 位作者 张栋 杨安韬 郭昌荣 《上海电机学院学报》 2010年第3期144-146,共3页
为保证焊接机器人结构光视觉传感器在额定温度范围内有效工作,设计了一个带冷却系统的结构光视觉传感器,运用ANSYS软件模拟分析了传感器内部温度场的分布。实验结果表明:该传感器能在焊接的高温环境中长时间正常工作,与有限元模拟结果相... 为保证焊接机器人结构光视觉传感器在额定温度范围内有效工作,设计了一个带冷却系统的结构光视觉传感器,运用ANSYS软件模拟分析了传感器内部温度场的分布。实验结果表明:该传感器能在焊接的高温环境中长时间正常工作,与有限元模拟结果相符,具有一定实用价值。 展开更多
关键词 结构光 焊缝跟踪 冷却系统 焊接机器人
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近代埋弧焊机头自动化关键技术 被引量:2
19
作者 许小平 《电焊机》 北大核心 2010年第3期1-5,14,共6页
埋弧焊具有自动化程度高、生产效率高、焊缝成形好、无弧光辐射等优点,广泛地应用于石油化工、海洋工程、核工业等行业的厚板焊接。埋弧焊技术是一个很大的课题,仅埋弧焊工艺本身就已开发出若干分支,每个工艺分支都必须有与之相配合的... 埋弧焊具有自动化程度高、生产效率高、焊缝成形好、无弧光辐射等优点,广泛地应用于石油化工、海洋工程、核工业等行业的厚板焊接。埋弧焊技术是一个很大的课题,仅埋弧焊工艺本身就已开发出若干分支,每个工艺分支都必须有与之相配合的设备。采用图解方式展现了近代埋弧焊机头开发的概况和自动化关键技术,阐述了近代埋弧焊机头的作用,重点介绍了埋弧焊机头焊缝跟踪系统的工作原理及各重要组成部件的相互关系和作用。 展开更多
关键词 埋弧焊机头 焊缝 跟踪系统
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机器人搅拌摩擦焊接力-位混合控制的应用研究
20
作者 辛杨桂 高世一 +3 位作者 赵运强 李苏 徐望辉 余陈 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期91-98,共8页
阐述了机器人搅拌摩擦焊接力-位混合控制系统的组成、上位机系统和数据总线控制系统,并分别详细地介绍了下压力控制、位置控制和力-位混合控制的原理和方法。利用机器人提供的RSI接口,基于C++语言开发了一套适用于机器人搅拌摩擦焊接的... 阐述了机器人搅拌摩擦焊接力-位混合控制系统的组成、上位机系统和数据总线控制系统,并分别详细地介绍了下压力控制、位置控制和力-位混合控制的原理和方法。利用机器人提供的RSI接口,基于C++语言开发了一套适用于机器人搅拌摩擦焊接的上位机系统,实现了上位机系统、机器人系统、PLC控制系统和焊缝跟踪系统的数据通信,并对机器人系统和焊缝跟踪系统进行二次开发。开发的力-位混合控制系统,力控精度达到±10%以内,位置控制精度大于0.5mm/m,实现了焊接过程恒力的控制和焊接位置的自动纠正,较好地解决了由于抖动和机器人刚度差引起的焊缝质量差的问题。应用结果表明,开发的上位机系统使得编程更简单,设备监控和数据管理更全面,应用力-位混合控制的焊接过程具有下轧平稳、下压力控制精度高和焊缝跟随性好等优点。 展开更多
关键词 机器人搅拌摩擦焊 二次开发 力-位混合控制 焊缝跟踪 控制系统
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