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Laser-PSD视觉焊缝自动跟踪系统的研究

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参考文献:

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造方法研究"中国机械工程,#$$$,!!(增刊):!$#%!$&

[#]威廉姆斯’("材料科学与技术丛书(第!&卷)—

医用与口腔材料"朱鹤孙译"北京:科学出版社,!))):*&%&+

[*]张玉梅"钛及钛合金在口腔科应用的研究方向"生

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译"北京:冶金工业出版社,!)-P :+#+-[,]M366;3/Q R ,S

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LA

#$$!,!!$(#):!-,!),(编辑马尧发)

作者简介:刘亚雄,男,!),&年生。西安交通大学(西安市+!$$&))

先进制造技术研究所博士研究生。研究方向为快速成形技术、反求工程、人工骨替代物、ML W MQ 在医疗领域中的应用。发表论文)篇。李涤尘,男,!),&年生。西安交通大学先进制造技术研究所、教授。卢秉恒,男,!)&+年生。西安交通大学先进制造技术研究所所长、教授。郭玉新,男,!)++年生。西安交通大学先进制造技术研究所硕士研究生。

文章编号:!$$&U !*#!(#$$#)#$U !+-*U $*

27:3A U L>’视觉焊缝自动跟踪系统的研究

刘春博士研究生刘

文晓江

陈武柱

车成文

李宪军

摘要:设计了一种扫描式27:3A U L>’视觉焊缝自动跟踪系统,该系统采

用激光二极管作为信号光源、!维位敏元件(L>’)为接收器件组成视觉传感器,并采用单片机作为中央控制器。传感器在坡口上方横向扫描,获得坡口的#维图形,经单片机系统处理计算得出高低、左右偏差,控制焊炬的高低、左右位置,实现了对大坡口埋弧自动焊全过程的有效跟踪。通过使用,证明

该系统跟踪精度高,抗干扰能力强,工作可靠,能直观显示坡口图像和跟踪状况,操作方便,对生产现场有很强的适应性。

关键词:激光;位敏元件;自动增益控制;焊缝自动跟踪中图分类号:VX#&+

文献标识码:/

焊接是大型压力容器建造过程中的主要工艺。由于容器壳体的钢板厚度大,焊接坡口宽,有时还有预热的要求,不仅工作量大,而且劳动条件恶劣,迫切要求实现焊缝的自动跟踪。

针对这种情况,研制了一种具有视觉功能的焊缝自动跟踪系统。通过27:3A U L>’传感器对坡口的扫描获得坡口横断面的#维图像,成功地实现了以坡口根部或坡口侧面(程序可选)为基准的左右跟踪,以及工件表面为基准的高低跟踪。

系统跟踪精度高,抗干扰能力强,图像显示直观,检测可靠,操作方便,对生产现场有很强的适应性。

收稿日期:#$$!—$&—$#

基金项目:中国船舶工业总公司攻关资助项目;清华大学)-,资助项目($!#U !$!$P )

!系统硬件组成

焊缝跟踪系统由传感器、控制系统、执行机构

组成。系统总体结构见图!

。其中传感器导前焊

图!焊缝跟踪系统总装图

炬一段距离,两者都固定在执行机构的悬臂上,从而

万方数据

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