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焊缝轨迹的检测与跟踪是实现焊接自动化的核心技术之一,在造船、金属管道、核电、压力容器等行业中有着广泛的应用需求。研究基于激光测距的焊缝轨迹检测与跟踪技术,对增加焊接轨迹控制精度、提高焊接质量、减轻工作强度具有十分重要的意义。
本文以实际工程需求为背景,基于对焊缝快速精确检测的需要与焊接轨迹实时跟踪的要求,研究了基于激光测距传感器的平板对接焊缝的自动焊接技术。主要研究内容和取得的主要研究成果如下:
针对焊缝焊接的控制要求和焊接工艺,对焊接规范进行了分析。
研究提出了基于激光测距的平板对接焊缝信息实时获取与轨迹跟踪的方法,设计了焊缝扫描识别系统。
针对含有噪声的焊缝采集数据,进行了数据的自适应滤波,然后提取焊缝边缘特征和焊缝中心特征。
提出了焊接曲线的准均匀B样条动态拟合算法及插补方法,即采用了分批重叠读入型值点的方法,在整个焊接过程中实现焊缝轨迹的准均匀B样条的拟合;系统主要对焊缝横截面曲线和焊缝中心线进行B样条拟合,以实现对焊缝形状的识别和对焊缝的轨迹跟踪控制。
开发了基于激光测距技术的平板对接焊缝轨迹检测与轨迹跟踪系统。