视觉机器人MAG焊接参数的在线规划系统

第18卷 第1期

1997年3月焊 接 学 报HANJIE XUEBAOVol.18 No.1March 1997视觉机器人MAG焊接参数的在线规划系统(哈尔滨工业大学)    ((摘 要 视觉弧焊机器人MAG。MAG焊接参数在线规

,(、钝边)及焊接时间为输入变量,焊接电流和

,MAG焊熔透为目的,采用模糊数学模型描述上述输入输

,进行了MAG焊接参数在线规划试验,试验结果表明系统运行稳定

可靠,熔透程度均匀一致。

关键词:在线规划 视觉机器人 模糊数学模型

0 序 言

弧焊机器人的适应能力是影响焊接质量和焊接效率的重要因素之一。提高弧焊机器人的适应能力,保证焊接接头的可靠性与焊接过程本身的质量控制具有相同的意义。目前已经应用和正在研究中的焊接质量控制方案可分为闭环反馈控制和规划控制两大类。以视觉弧焊机器人为背景的焊接参数规划控制从人的智能对焊接过程的决定性影响和作用中寻求解决问题的方法。在弧焊机器人焊接路径及焊枪姿态规划研究方面,已进入实用化阶段[1~3],但是在弧焊机器人焊接参数规划方面目前还处在探索和离线规划阶段[4,5]。由此可见,研究弧焊机器人焊接参数规划理论与技术,并将其实时地予以实现,不仅对于提高弧焊机器人的智能水平具有重要的理论意义,而且对于提高弧焊机器人的适应能力具有十分重要的实用价值。

1 试验装置

视觉机器人MAG焊接参数在线规划系统主要包括:激光结构光视觉传感系统、弧焊机器人焊接系统、弧焊机器人运动系统、中央控制台及控制软件组成。系统结构如图1所示。视觉传感系统采用激光结构光三维视觉传感器,光敏元件为CCD摄像机。图像接口为自制多功能图像卡。机器人焊接系统由POWCON300逆变焊接电源、送丝机、焊枪及相应的计算机接口电路组成。机器人运动系统具有三个平移自由度,由步进电机驱动。中央控制台由IBMPC-

视觉机器人MAG焊接参数的在线规划系统

AT组成,通过接口电路完成对视觉机器人焊接系统的各种控制。结构光源采用1.06Λm红外激光,功率30W,通过光纤传至结构光投影器,结构光投影器的柱面镜将激光束分光形成结构光光面。结构光投影、CCD摄像机及焊枪采用刚性可调整支架连接成一体。结构光光面在焊枪中心前40mm处,CCD摄像机与结构光光面成45°角,以获得较好的水平分辨率和垂直分辨率。

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