基于视觉的机器人智能化焊接技术现状与发展.pdf

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1、·综述与展望·王克鸿，等·基于视觉的机器人智能化焊接技术现状与发展基于视觉的机器人智能化焊接技术现状与发展王克鸿，高飞，高俊平(南京理工大学材料科学与工程学院，江苏南京210094)·摘要：针对机器人自动焊接技术快速发展的现状，结合机器视觉技术、智能控制技术和信息技术在焊接技术领域应用的特点，归纳综合了弧焊视觉传感技术、激光接缝跟踪技术、熔池视觉形态特征传感与提取技术、熔透与熔深智能控制技术、缺陷监测及控制技术和基于网络的数字化焊接技术的研究现状，分析了激光跟踪传感器结构、熔池与接缝计算机图像处理方法、熔池视觉几何特征提取方法、熔深熔透视觉传感与判断技术、基于网络的焊接信息远程传输与品质

2、评价技术，给出了弧焊机器人智能化和数字化焊接技术优质、高效、柔性、快速、适应性强的特点，探讨了的智能化、数字化焊接技术的主要发展方向。关键词：焊接自动化；智能化；数字化；弧焊机器人；机器视觉；熔池视觉；接缝跟踪中图分类号：TG40文献标志码：A文章编号：1671-5276(2010)05-0001-06TheStatusandDevelopmentofIntelligentWeldingRobotBasedonVisionTechnologyWANGKe—hong．GA0Fei．GA0Jun．ping(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，Nanj

3、ingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Inthispaper，asforthefastdevelopmentofrobotautomaticweldingtechnology，combinedwiththefeaturesofmachinevi-siontechnology，intelligentcontrolandinformationtechnologyapplyinginthefieldofweldingtechnology，thepresentresearchofarcweldingvis

4、ionsensingtechnology，laserseamtrackingtechnology，weldingpoolvisualmorphologysensingandextractiontechnolo—gY，intelligentcontroltechnologyofwelddepthandfusionpenetration，defectmonitoringandcontroltechnologyandnetwork-baseddigitalweldingtechnologyisgeneralized．Thestructureoflasertrackingsensor，theim

5、ageprocessingoftheweldingpoolandseam，theextractionmethodofweldingpoolvisualgeometricfeature，welddepthandfusionpenetrationvisualsensingandjudgingtechnol—ogy，web—basedremotetransmissionofweldinginformationandqualityevaluationtechnologyareanalyzed．Manyfeaturessuchashigh-quality，eficient，flexible，fas

6、tandwel-adaptedofarcweldingrobotintelligenceanddigitalizationtechnologyareintroduced．Themaindevelopmentdirectionofintelligentanddigitalweldingtechnologyisinvestigated．Keywords：weldingautomation；intelligence；digitalization；arcweldingrobots；machinevision；weldingpoolvision；seamtracking0引言焊接的特点是工艺因素复

7、杂、劳动强度大，生产周期长、劳动环境差，其品质依赖操作者的技能、技术和经验，也和操作者情绪及身体状况相关，因此，焊接自动化技术对于提高接头品质、保证稳定性具有很重要的意义。自工业机器人出现以来，使用量最大的是焊接领域，弧焊机器人自动化焊接具有高品质、高效率、高速度、高稳定性、柔性化、短周期、劳动环境好等显著优势，在现代焊接技术领域具有越图1机器人自动焊工作原理框图来越重要的地位，其工作原理见图1，弧焊机器人在汽车，工程机械、轨道车辆