基于LabVIEW的直缝钢管内焊缝跟踪系统.pdf

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1、第1l期组合机床与自动化加工技术No．112014年l1月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueNov．2014文章编号：1001—2265(2014)11—0097—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．11．025基于LabVIEW的直缝钢管内焊缝跟踪系统术董富强，李亚，李振亮，李思维(1．天津科技大学机械工程学院，天津300222；2．辽阳钢管有限公司研发部，辽宁辽阳111000)摘要：准确而实时地检测出焊缝中心位置

2、是焊缝跟踪系统要解决的首要问题。通过对钢管焊缝跟踪技术进行深入研究，设计了一种直缝钢管内焊缝跟踪系统。该系统硬件部分主要由视觉传感器CCD构成，控制部分通过图形化编程软件LabVIEW实现。算法上采取确定焊缝图像的边缘位置和确定焊缝图像二值化后的能量中心两种算法相结合的方法，相辅相成，最终确定焊缝中心位置。该算法无需对图像进行繁琐的预处理，试验证明该系统精确可靠，精度达3mm。关键词：焊缝跟踪；图像处理；机器视觉中图分类号：TH162；TG506文献标识码l_AInsideWeldSeamTrackingSyst

3、emofLongitudinalWeldedPipeBasedonLabVIEWDONGFu．qiang，LIYa，LIZhen—liang，LISi—wei(1．CollegeofMechanicalEngineering，TianjinUniversityofScience&Technology，Tianjin300222，China；2．R&DDepa~ment，LiaoyangSteelTubeCo．，Ltd，LiaoyangLiaoning111000，China)Abstract：Theprimary

4、problemofweldsealTltrackingsystemistodetectthepositionofseamcenteratrealtimewithhighprecision．Ainsideweldseamtrackingsystemoflongitudinalweldedpipeisdesignedinthispaperbyresearchingseam—trackingtechnology．ThehardwareofthesystemisconsistofCCDimagesensorandSOon

5、，thesoftwareofthesystemisprogrammedthroughpowerfulgraphicalprogrammingsoftwareLab—VIEW．Themethodofedgedetectionofweldimageandthemethodofenergycenterofbinaryweldimageafterarecombinedtogethertodetectthepositionofseamcenteravoidingalotofcockamamieimageprepro—ces

6、sing．Thissystemisaccurateandreliablewith3mmprecision．Keywords：seamtracking；imageprocessing；machinevision0引言偏。1系统的组成及工作原理随着机械、电力和材料等行业的发展，焊接技术已成为一种非常重要的金属加工技术。现代化生产对焊1．1系统的组成接技术提出了进一步提高效率，优化质量，改善劳动条由于钢管的规格为直径406～1422mm，壁厚5．6件等要求，焊接自动化就是顺应这种要求的具体体现。～38．11TaTI，钢

7、管的内部空间较大，焊接装置及检测系而焊缝跟踪技术则是实现焊接自动化的关键技术，所统的前端设备都是在钢管内部，如图1所示为内焊接谓焊缝跟踪就是在焊接时实时检测出焊缝的偏差，并环节焊接部分的实物图。为了更好地说明问题，本系调整焊接路径和焊接参数，保证焊接质量的可靠性。统的结构示意图如图2所示。本控制系统以工控机随着机器视觉和图像处理技术的迅速发展，以及视觉PCI总线连接数字量I／O卡(研华PCI一1762，16路光传感器本身所能获得的信息量大，接近人的视觉等突隔离数字量输入卡)及运动控制卡(PCI—DMC2210，基

8、出优点，使其成为最有前途的焊缝跟踪传感器。于PCI总线、以ASIC为核心的运动控制卡)实现开关本文讨论的直缝钢管内焊缝跟踪系统就是采用视量的数据采集与输出及实现对步进电机的控制；采用觉传感器CCD为硬件基础并以图像化编程软件Lab．GigE方式连接图像传感器(工业CCD相机MV．VIEW开发实现的。该系统应用在UOE直缝双面埋VEO30SM与镜头VS-04510M)进行图