【摘 要】
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实现焊接自动化不仅可以解放劳动力,而且能够提高生产效率和产品质量。各种传感器的出现和应用,使焊接过程中焊枪能够自主跟踪焊缝成为可能。但焊接环境通常非常恶劣,常伴随着很
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实现焊接自动化不仅可以解放劳动力,而且能够提高生产效率和产品质量。各种传感器的出现和应用,使焊接过程中焊枪能够自主跟踪焊缝成为可能。但焊接环境通常非常恶劣,常伴随着很强的弧光、飞溅、烟雾、高温、电磁现象。因此借助可靠性高、适应性强的检测手段来实现焊缝自主跟踪,一直是学术界和工业界研发的热点。视觉传感技术因具备众多优点,在焊缝跟踪领域展现出了绝对的优势。
本文的研究工作正是基于上述背景,以TMS320F2812数字信号处理芯片为数据处理平台,建立了一套专机型焊缝实时跟踪控制系统。系统采用视觉传感器前置安装的方式,在焊接区域前方不断检测焊枪与焊缝的相对位置偏差。DSP处理平台采用异步串口与视觉系统进行通讯,实现控制指令的发送和应答信息的接收。具体通讯方案采用查询发送和中断接收结合的方式,通过CPU定时器中断和串口接收中断的灵活使用,实现了位置偏差的定时获取和数据接收完毕的正确判定。此外通过对焊接调整过程的分析,给出了前视距离下实际跟踪量的求解算法,消除了传感器前置安装造成的影响。跟踪系统的执行机构采用十字滑架结构,传感器与焊枪一起固定在支架的滑块上。当焊枪与焊缝出现位置偏差时,滑架两端的伺服电机依据偏差的大小驱动滑块整体在横向和高低方向做出相应的调整,以确保焊枪能够始终沿着焊缝进行焊接操作。
通过实验验证,采用上述方案建立的专机型焊缝跟踪控制系统具备了初步的跟踪能力,有一定的应用价值,对于后续研究工作也有一定的借鉴意义。
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