搅拌摩擦焊的焊缝跟踪系统研究

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2、文献的引用己在文中指出，本论文不包含任并与参考文献相对应。除文中己注明引用的内容外何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研巧做出重要。本人完全意识到本贡献的个人和集体，均己在文中臥明确方式标明声明的法律结果由本人承担。作者（签字）日期年＾月巧日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ；沈阳理工大学有权保留并向国家有关部ｎ或机构送交学。位论文的复印件巧磁盘，允许论文被查阅和借阅本人授权沈阳理工大学可臥将学

3、位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可、汇编学位论文ｉ、。ｕ？采用影印缩印或其它复制手段保存（保密的学位论文在解密后适用本授权书）本啼：指导教师签名学位论文作者签名嗦期：；日期日名訓識的巧ｙ早寺畔分类号：TP391.41密级：UDC：621编号：工学硕士学位论文搅拌摩擦焊的焊缝跟踪系统研究硕士研究生：雷春雷指导教师：王敏闫家超学科、专业：机械电子工程沈阳理工大学2016年03月分类号：TP391.41密级：U.D.C：621编号：工学硕士学位论文搅拌摩擦焊的焊缝跟踪系

4、统研究硕士研究生：雷春雷指导教师：王敏研究员,闫家超副教授学位级别：工学硕士学科、专业：机械电子工程所在单位：机械工程学院论文提交日期：2015年12月10日论文答辩日期：2016年03月12日学位授予单位：沈阳理工大学ClassificationIndex:TP391.41U.D.C:621AThesisfortheMasterDegreeofEngineering.TheresearchonweldingseamtrackingsystemoffrictionstirweldingCandidate:

5、LeiChunleiSupervisor:R.WangMin,Prof.YanJiachaoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:MechatronicengineeringDateofSubmission:December,2015DateofExamination:March,2016University:ShenyangLigongUniversity摘要搅拌摩擦焊工艺是自激光焊接问世以来最引人注目的焊接方法，目前其在航空航天设

6、备、铁路运输设备、船舶等的制造中已经取得了广泛的应用。当前智能化加工制造已成为一种时代趋势，为了提高加工设备的智能化以及提高焊接精度，在实际项目中，设计了一套搅拌摩擦焊焊缝跟踪系统软件。本文针对搅拌摩擦焊焊缝跟踪系统展开了研究，这些研究是在对国内外焊缝跟踪研究学习的基础上进行的，其中所涉及的很多方法及理论均是站在前人的肩膀上并加以创新得来的。本文所设计的这套系统属于典型的示教再现系统，主要通过上位机研华工控机和下位机西门子802D数控系统相结合，来完成对搅摩擦焊焊缝跟踪的控制。本文所设计的这套系统的焊缝跟

7、踪中重要的一步是搅拌摩擦焊焊缝图像坐标的获取，文中对图像坐标获取所涉及到的数字图像处理方法进行了实验验证，通过图像滤波、边缘提取、轮廓提取、图像特征提取等即可以获取搅拌摩擦焊焊缝图像的形心坐标。由于摄像机本身存在制造误差，需要进行标定，本文也对摄像机标定中通常采用的角点检测方法进行了介绍与实验验证。由于获取的机床坐标存在误差，本文进行了曲线拟合研究，对获取的焊缝图像坐标系坐标进行了拟合实验。本文还介绍了系统中需要建立的各种坐标系模型，通过图像坐标系和机床坐标系的映射，建立起图像像素坐标与机床物理坐标的关系

8、，然后把图像坐标系中经过曲线拟合后焊缝坐标转换到机床中，即完成了焊缝坐标获取的全部工作。文章末尾进行了搅拌摩擦焊焊缝跟踪过程中的偏差矫正分析，最后介绍了搅拌摩擦焊焊缝跟踪系统软件的界面布局和功能设置。项目中获得的焊缝机床坐标系坐标后，此软件给相关参数加入数控系统运行数据后生成CNC加工需要的G代码，由上位机通过RS232接口将代码传给数控系统，即可完成焊缝跟踪。关键词：搅拌摩擦焊；焊缝跟踪；图像处理；曲线拟合；偏差矫正Abst