精品视频一区二区观看,欧美一区二区视频三区,日韩一区二区三区不卡,欧美中文综合在线视频,欧美综合网亚洲综合网

 引言

銅包鋁線纜既具有銅的高頻傳輸性能，又具有鋁的輕質(zhì)、柔軟等特點。在同樣截面積下,銅包鋁線單位長度的質(zhì)量僅為純銅線的37.3%,在相同的質(zhì)量下，銅包鋁線的長度是純銅線的2.7倍。由于質(zhì)量輕，運輸安裝方便，還可降低敷設成本，故銅包鋁線制是替代純銅線制作高頻電纜和移動通訊電纜內(nèi)導體的最佳材料,采用優(yōu)質(zhì)的銅包鋁線纜來代替純銅線纜有著廣闊的應用前景⑴。

銅包格復合線纜多為通過將銅皮包覆在鋁線上并進行焊接而生產(chǎn)出來,TIG焊是其常用的焊接方法，實 際生產(chǎn)中鴇極靜止不動，工件快速運動,其焊接速度大于10 m/min,焊接電流大于200 A；銅板厚度為 0.4 mm,對口縫間隙約為0.2 mm。焊接過程受包覆機械成型過程的影響，常出現(xiàn)電極與銅而焊偏，嚴重影響焊接質(zhì)量和生產(chǎn)的連續(xù)性。因此，實現(xiàn)焊縫自動跟蹤控制十分必要。

近年來，釆用工業(yè)CCD攝像機的視覺傳感方法不斷涌現(xiàn)，并在TIG焊的熔池形貌檢測與實時控制DT、 焊縫跟蹤『刀等方面的研究取得了很大的成功。但在銅包鋁線纜TIG焊生產(chǎn)中尚未見應用實例。

文中將圖像處理技術應用到銅包鋁TIG焊生產(chǎn)中,將焊縫圖像釆集到計算機中，利用VC+ +編制圖像處理軟件,提取焊縫特征，計算焊縫偏差并控制執(zhí)行機構調(diào)節(jié)焊槍位置，消除焊接過程中的偏差，解決了焊偏問題。系統(tǒng)采用了優(yōu)化的圖像處理技術，實時性好, 動態(tài)響應速度和跟蹤精度(±0.1 mm)達到了銅包鋁線纜TIG焊實際生產(chǎn)的要求。

1跟蹤系統(tǒng)的組成及工作原理

輸出控制器、交流伺服電機驅(qū)動器、焊槍調(diào)節(jié)電動滑移臺等部分組成。

該系統(tǒng)將視覺傳感器安放于焊接前方離鶴極20 mm處，對弧光進行中性減光和窄帶濾光后,攝取銅皮成形對口縫圖像，經(jīng)采集卡以10 Hz的采樣頻率將圖像采集到焊縫圖像處理計算機，并保存為灰度為8位的亮度圖像，焊縫圖像處理軟件對該圖像進行處理, 計算焊縫中心位置與焊槍中心位置的偏差，將該偏差數(shù)據(jù)通過I/O 口實時傳輸給由單片機組成的輸出控制器，輸出控制器采用PID控制交流伺服電機，控制焊槍移動，糾正焊縫中心與焊槍中心位置的偏差，以上過程自動完成，不需要人為干預。由攝像機采集的原焊縫圖像如圖2所示。

 

2焊縫圖像處理與特征識別

焊縫圖像的處理和特征識別是該系統(tǒng)的核心，焊縫圖像的處理和特征識別主要經(jīng)過以下步驟。

2.1圖像預處理’

連續(xù)性好。該方法的要點是： 

1. 圖像使用帶有指定標準偏差〃的高斯濾波器來平滑圖像，進一步減少圖像噪聲。
2. 在每一點處計算局部梯度g(*,y) =［C： + C；］"和邊緣方向 a(x,y) = arctan(G/GJ₀
3. 第2條中確定的邊緣點會導致梯度幅度圖像中出現(xiàn)脊。算法追蹤所有脊的頂部,并將所有不在脊的頂部的像素設為零，最終給出一條細線，該方法稱為非最大值抑制處理。脊像素使用兩個閾值T.和T₂做閾值處理，其中T_t20值大于T₂的脊像素成為邊緣強像素, 7；和％之間的脊像素稱為弱邊緣像素。
4. 最后,算法通過將連接的弱像素集成到強像素, 執(zhí)行邊緣連接。

使用上述方法對預處理后的焊縫圖像進行了邊緣檢測，如圖4所示?？梢钥吹?Canny邊緣檢測得到的焊 縫邊緣圖像非常清晰，幾乎沒有噪點，并且邊緣的連續(xù)性 非常好。

 

2.3使用Hough變換進行線檢測

使用邊緣檢測得到的圖像，實際上是一些并不連續(xù)的點，焊縫邊緣往往不是一條真正的直線。采用Hough變換的方法,將檢測得到的焊縫邊緣圖像提取成兩條直 線，直線的位置是唯一確定的，在計算焊縫誤差時，可以做到非常精確和很高的分辨率。

Hough變換采用了空間變換的方法，對圖像直線特征進行提取。假設在x-y坐標系中有N個點(天,免),i = 1,2,—,N₀

通過x ~y平面上任一點(x,y)的直線群可由式(3)規(guī)定的e-p參數(shù)坐標系中的一條曲線(下稱 Hough曲線)來表示。

p = xcosd + ysin0 (3)

式中,p、e為Hough變換的坐標軸為像素點位置坐 標。

根據(jù)Hough變換的性質(zhì)，共線的任意兩點(電,美)和 3況)的Hough曲線將一定在e -_p參數(shù)坐標系中相交 一次。交點的。坐標為=廿1竺工 (4)y；-J,

根據(jù)公式(4)可以求出第i條Hough曲線和其余N-1 條Hough曲線交點的6值,它們在e軸上分布的峰值將表示通過點(氣山)并以峰值處的角度為方向且擁有最多共線點的一條直線。通過二維累積數(shù)組的計算方法, 可以找到該峰值點,最終通過坐標變換到x-y坐標中所對應的直線。

為了加快變換速度，采用了文獻［8］中的一維數(shù)組方法,改進了 Hough變換算法，編制的程序能夠滿足實時性的要求。圖5為Hough變換得到的四條焊縫邊緣, 在實際的變換過程中，只對焊縫內(nèi)側(cè)的兩條曲線進行提取,并且對圖像進行了分割處理，減少了圖像的面積，加快變換速度。

 

圖5 Hough變換檢測的焊縫邊緣直線

 

2.4焊縫偏差的計算

通過Hough變換檢測得到的焊縫邊緣直線,很容易使用計算機對其進行處理求取焊縫偏差。焊縫偏差求取方法如圖6所示。圖中C點為標定得到的焊槍中心位 置,A、B兩點為與C點同一縱坐標且在兩條內(nèi)側(cè)焊縫直線上的點。點為與C點同一縱坐標的焊縫中心線上 的點。其橫坐標為兀=(了4+羌,)/2,則焊縫偏差5為5 = X,-X,。將該偏差值通過計算機接口傳遞給控制器, 控制器根據(jù)焊縫偏差8,控制執(zhí)行機構運動，移動焊槍位置，調(diào)整偏差。

 

圖6焊縫偏差的求取

3結 論

采用均值濾波的方法進行焊縫原始圖像的濾波降 噪,并采用Canny邊緣檢測得到了焊縫邊緣的清晰圖像。 使用Hough變換進行線檢測，將檢測得到的焊縫邊緣圖 像提取成兩條直線,直線的位置是唯一確定的，在計算焊縫誤差時，可以做到非常精確和很高的分辨率。

 

 

本文源于網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載，如有侵權，請聯(lián)系刪除