波纹管焊缝跟踪测量传感器Baldor运动控制卡论文.doc

基于测量的波纹管跟踪焊接原理与技术研究【摘要】 焊缝自动跟踪是实现焊接过程自动化的关键环节。与传统的以声学、电池技术为基础的焊缝测量方法相比,激光传感技术凭其精度高、信息量大、远距离、非接触测量等特点备受关注,本文基于激光传感器测量系统实现波纹管焊缝跟踪焊接的自动化,进而提高波纹管的焊接质量和速度及其自动化程度。根据波纹管焊缝自动跟踪测量系统的特点及性能的要求,从实现高效率、高质量的波纹管焊缝自动焊接的实际需求出发,研究实时检测波纹管焊缝及自动跟踪焊接机械结构及控制方案。设计了自动跟踪测量焊接系统的整体机构；在对激光视觉测量原理及特点进行分析研究的基础上,波纹管焊缝自动跟踪测量系统以光学三角法为理论依据,采用激光传感器测量焊缝位置,通过数据传输、滤波,提取准确的焊缝位置坐标信息,从而保证波纹管焊缝的焊接质量。设计了由IPC+BALDOR构成的开放式波纹管焊缝跟踪焊接控制系统。介绍了该控制系统的结构及工作原理,并对该焊缝控制系统各主要部分硬件结构及原理进行了阐述。跟踪焊接控制系统以Baldor运动控制卡作为控制单元,系统可实现机床初始化、数据采集与处理以及伺服电机驱动等功能。最后通过VC6.0开发了具有可视化、效率高、灵活性强的上.更多还原【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.更多还原 【关键词】 波纹管； 焊缝； 跟踪测量； 传感器； Baldor运动控制卡； 【Key words】 Bellows； Welding Seam； Tracking Measurement； Laser Sensor； Baldor Motion Controller；摘要 5-6 Abstract 6-7 第一章 绪论 10-18 1.1 选题的背景及意义 10-11 1.2 焊接跟踪测量技术研究现状 11-15 1.2.1 国内焊接测量技术研究动态 11-12 1.2.2 国内焊接测量技术发展现状 12-13 1.2.3 国外焊接测量技术研究动态 13-14 1.2.4 国外焊接测量技术发展现状 14 1.2.5 目前存在的问题 14-15 1.3 研究内容和方法 15-18 1.3.1 研究与开发线路图 15-16 1.3.2 研究内容及意义 16 1.3.3 研究方法 16-18 第二章 波纹管焊缝测量技术研究 18-33 2.1 波纹管焊缝自动跟踪焊接系统设计 18-22 2.1.1 焊接专机机械结构部分 18-19 2.1.2 焊缝跟踪定位系统 19-20 2.1.3 焊缝跟踪检测控制系统 20-21 2.1.4 焊机及其他焊接辅助设备 21-22 2.2 基于激光传感器的焊缝测量原理 22-25 2.2.1 激光传感器工作原理 23-24 2.2.2 数据传输 24-25 2.3 焊缝跟踪测量数据处理 25-28 2.3.1 焊缝数据预处理 25-26 2.3.2 特征点提取 26-27 2.3.4 最小二乘法拟合原理 27-28 2.4 波纹管焊接系统焊缝自动跟踪精度分析 28-33 2.4.1 误差来源分析 29-30 2.4.2 焊接系统焊缝自动跟踪精度分析 30-32 2.4.3 提高焊接系统焊缝自动跟踪精度的措施 32-33 第三章 焊缝跟踪测量控制系统 33-43 3.1 控制系统分析 33 3.2 控制系统的硬件构成 33-38 3.2.1 控制卡NextMoveES概述 34-36 3.2.2 系统构成 36-37 3.2.3 通讯方式 37-38 3.3 上位机软件系统开发 38-42 3.3.1 人机交互界面功能 38-39 3.3.2 各功能模块的实现 39-42 3.4 自动控制跟踪焊接焊缝的实现 42-43 第四章 自动焊接波纹管焊缝试验 43-