熔滴—焊缝同步视觉焊接偏差测定方法

来源：计算机集成制造系统杂志2022年第5期北京时间：

作者：王小刚, 王中任, 刘海生

单位：1.武汉科技大学机械自动化学院2.湖北文理学院机械工程学院3.智能制造与机器视觉襄阳市重点实验室

摘要：由于无轨爬行式焊接机器人运动方式自由灵活,导致存在超前监测误差的主动视觉传感方法焊缝跟踪精度不高。被动视觉传感方法无超前监测误差,但需采用昂贵的熔池相机,从而导致设备成本增加。针对以上问题,设计了一种由双摄像机组成的视觉采集系统,并提出一种熔滴—焊缝同步采集焊接偏差测定方法。首先,通过标定分别校正熔滴和焊缝图像,然后将熔滴、焊缝图像信息融合到同一图像坐标系中。进一步,采用凹点区域检测方法定位熔滴图像中的焊丝尖端,并采用最小二乘法拟合焊缝边缘直线。最后,利用焊丝尖端与焊缝边缘直线的位置关系,在已建立的焊接偏差量测定模型中计算出当前时刻焊接偏差量。实验结果表明,在实验室环境下,采用熔滴—焊缝同步视觉方法,焊接误差可以控制在0-2 mm以内,具有较高焊缝跟踪精度和重要应用前景。

关键词：无轨爬行式焊接机器人,同步视觉,熔滴,焊缝跟踪,凹点检测

基金资助：湖北省高校产学研合作资助项目(2019AFB727);“机电汽车”湖北省优势特色学科群资助项目(XKQ2020007)。