波紋管焊縫跟蹤測量傳感器Baldor運(yùn)動(dòng)控制卡論文.doc

基于測量的波紋管跟蹤焊接原理與技術(shù)研究【摘要】 焊縫自動(dòng)跟蹤是實(shí)現(xiàn)焊接過程自動(dòng)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。與傳統(tǒng)的以聲學(xué)、電池技術(shù)為基礎(chǔ)的焊縫測量方法相比,激光傳感技術(shù)憑其精度高、信息量大、遠(yuǎn)距離、非接觸測量等特點(diǎn)備受關(guān)注,本文基于激光傳感器測量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)波紋管焊縫跟蹤焊接的自動(dòng)化,進(jìn)而提高波紋管的焊接質(zhì)量和速度及其自動(dòng)化程度。根據(jù)波紋管焊縫自動(dòng)跟蹤測量系統(tǒng)的特點(diǎn)及性能的要求,從實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的波紋管焊縫自動(dòng)焊接的實(shí)際需求出發(fā),研究實(shí)時(shí)檢測波紋管焊縫及自動(dòng)跟蹤焊接機(jī)械結(jié)構(gòu)及控制方案。設(shè)計(jì)了自動(dòng)跟蹤測量焊接系統(tǒng)的整體機(jī)構(gòu)；在對激光視覺測量原理及特點(diǎn)進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上,波紋管焊縫自動(dòng)跟蹤測量系統(tǒng)以光學(xué)三角法為理論依據(jù),采用激光傳感器測量焊縫位置,通過數(shù)據(jù)傳輸、濾波,提取準(zhǔn)確的焊縫位置坐標(biāo)信息,從而保證波紋管焊縫的焊接質(zhì)量。設(shè)計(jì)了由IPC+BALDOR構(gòu)成的開放式波紋管焊縫跟蹤焊接控制系統(tǒng)。介紹了該控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理,并對該焊縫控制系統(tǒng)各主要部分硬件結(jié)構(gòu)及原理進(jìn)行了闡述。跟蹤焊接控制系統(tǒng)以Baldor運(yùn)動(dòng)控制卡作為控制單元,系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)機(jī)床初始化、數(shù)據(jù)采集與處理以及伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)等功能。最后通過VC6.0開發(fā)了具有可視化、效率高、靈活性強(qiáng)的上.更多還原【Abstract】 The most important problem of automatic real-time welding is how to track the welding seam. Compared with the traditional detection methods which are based on the acoustic or electromagnetic welding technology, laser detection technology for seam tracking is concerned by many researchers because of its merits of large information and high precision. The automatic seam welding machine tool and control system are developed based on laser sensor measuring, the welding quality and efficiency are gre.更多還原 【關(guān)鍵詞】 波紋管； 焊縫； 跟蹤測量； 傳感器； Baldor運(yùn)動(dòng)控制卡； 【Key words】 Bellows； Welding Seam； Tracking Measurement； Laser Sensor； Baldor Motion Controller；摘要 5-6 Abstract 6-7 第一章 緒論 10-18 1.1 選題的背景及意義 10-11 1.2 焊接跟蹤測量技術(shù)研究現(xiàn)狀 11-15 1.2.1 國內(nèi)焊接測量技術(shù)研究動(dòng)態(tài) 11-12 1.2.2 國內(nèi)焊接測量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 12-13 1.2.3 國外焊接測量技術(shù)研究動(dòng)態(tài) 13-14 1.2.4 國外焊接測量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 14 1.2.5 目前存在的問題 14-15 1.3 研究內(nèi)容和方法 15-18 1.3.1 研究與開發(fā)線路圖 15-16 1.3.2 研究內(nèi)容及意義 16 1.3.3 研究方法 16-18 第二章 波紋管焊縫測量技術(shù)研究 18-33 2.1 波紋管焊縫自動(dòng)跟蹤焊接系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18-22 2.1.1 焊接專機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)部分 18-19 2.1.2 焊縫跟蹤定位系統(tǒng) 19-20 2.1.3 焊縫跟蹤檢測控制系統(tǒng) 20-21 2.1.4 焊機(jī)及其他焊接輔助設(shè)備 21-22 2.2 基于激光傳感器的焊縫測量原理 22-25 2.2.1 激光傳感器工作原理 23-24 2.2.2 數(shù)據(jù)傳輸 24-25 2.3 焊縫跟蹤測量數(shù)據(jù)處理 25-28 2.3.1 焊縫數(shù)據(jù)預(yù)處理 25-26 2.3.2 特征點(diǎn)提取 26-27 2.3.4 最小二乘法擬合原理 27-28 2.4 波紋管焊接系統(tǒng)焊縫自動(dòng)跟蹤精度分析 28-33 2.4.1 誤差來源分析 29-30 2.4.2 焊接系統(tǒng)焊縫自動(dòng)跟蹤精度分析 30-32 2.4.3 提高焊接系統(tǒng)焊縫自動(dòng)跟蹤精度的措施 32-33 第三章 焊縫跟蹤測量控制系統(tǒng) 33-43 3.1 控制系統(tǒng)分析 33 3.2 控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成 33-38 3.2.1 控制卡NextMoveES概述 34-36 3.2.2 系統(tǒng)構(gòu)成 36-37 3.2.3 通訊方式 37-38 3.3 上位機(jī)軟件系統(tǒng)開發(fā) 38-42 3.3.1 人機(jī)交互界面功能 38-39 3.3.2 各功能模塊的實(shí)現(xiàn) 39-42 3.4 自動(dòng)控制跟蹤焊接焊縫的實(shí)現(xiàn) 42-43 第四章 自動(dòng)焊接波紋管焊縫試驗(yàn) 43-