攪拌摩擦焊的焊縫跟蹤系統(tǒng)研究

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1、＇？－田１．￡：瓦勺醉ＩＩ－單位代碼１０１４４湯分類號令編號Ｉ＇Ｊ＇－ＩＩ碩±學(xué)位論文題目滿娘輪■ｋ砰考辟碑Ｉ巧祇驗(yàn)４繞／名命為硏究生姓名（Ｕ屆寸？味＆、準(zhǔn)３專業(yè)）導(dǎo)師娃名＾冷嗎讀觀論文完成日期心；４若巧＞建ｉ化＾欠賽？．ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉｇｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ？碩±學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明，，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下由作者本本人鄭重聲明：本論文的所有工作，人獨(dú)立完成的。有關(guān)觀點(diǎn)、方法、數(shù)據(jù)和

2、文獻(xiàn)的引用己在文中指出，本論文不包含任并與參考文獻(xiàn)相對應(yīng)。除文中己注明引用的內(nèi)容外何其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對本文的研巧做出重要。本人完全意識到本貢獻(xiàn)的個人和集體，均己在文中臥明確方式標(biāo)明聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者（簽字）日期年＾月巧日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解沈陽理工大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，目Ｐ；沈陽理工大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部ｎ或機(jī)構(gòu)送交學(xué)。位論文的復(fù)印件巧磁盤，允許論文被查閱和借閱本人授權(quán)沈陽理工大學(xué)可臥將學(xué)

3、位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可、匯編學(xué)位論文ｉ、。ｕ？采用影印縮印或其它復(fù)制手段保存（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書）本啼：指導(dǎo)教師簽名學(xué)位論文作者簽名嗦期：；日期日名訓(xùn)識的巧ｙ早寺畔分類號：TP391.41密級：UDC：621編號：工學(xué)碩士學(xué)位論文攪拌摩擦焊的焊縫跟蹤系統(tǒng)研究碩士研究生：雷春雷指導(dǎo)教師：王敏閆家超學(xué)科、專業(yè)：機(jī)械電子工程沈陽理工大學(xué)2016年03月分類號：TP391.41密級：U.D.C：621編號：工學(xué)碩士學(xué)位論文攪拌摩擦焊的焊縫跟蹤系

4、統(tǒng)研究碩士研究生：雷春雷指導(dǎo)教師：王敏研究員,閆家超副教授學(xué)位級別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：機(jī)械電子工程所在單位：機(jī)械工程學(xué)院論文提交日期：2015年12月10日論文答辯日期：2016年03月12日學(xué)位授予單位：沈陽理工大學(xué)ClassificationIndex:TP391.41U.D.C:621AThesisfortheMasterDegreeofEngineering.TheresearchonweldingseamtrackingsystemoffrictionstirweldingCandidate:

5、LeiChunleiSupervisor:R.WangMin,Prof.YanJiachaoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:MechatronicengineeringDateofSubmission:December,2015DateofExamination:March,2016University:ShenyangLigongUniversity摘要攪拌摩擦焊工藝是自激光焊接問世以來最引人注目的焊接方法，目前其在航空航天設(shè)

6、備、鐵路運(yùn)輸設(shè)備、船舶等的制造中已經(jīng)取得了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前智能化加工制造已成為一種時代趨勢，為了提高加工設(shè)備的智能化以及提高焊接精度，在實(shí)際項(xiàng)目中，設(shè)計了一套攪拌摩擦焊焊縫跟蹤系統(tǒng)軟件。本文針對攪拌摩擦焊焊縫跟蹤系統(tǒng)展開了研究，這些研究是在對國內(nèi)外焊縫跟蹤研究學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其中所涉及的很多方法及理論均是站在前人的肩膀上并加以創(chuàng)新得來的。本文所設(shè)計的這套系統(tǒng)屬于典型的示教再現(xiàn)系統(tǒng)，主要通過上位機(jī)研華工控機(jī)和下位機(jī)西門子802D數(shù)控系統(tǒng)相結(jié)合，來完成對攪摩擦焊焊縫跟蹤的控制。本文所設(shè)計的這套系統(tǒng)的焊縫跟

7、蹤中重要的一步是攪拌摩擦焊焊縫圖像坐標(biāo)的獲取，文中對圖像坐標(biāo)獲取所涉及到的數(shù)字圖像處理方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，通過圖像濾波、邊緣提取、輪廓提取、圖像特征提取等即可以獲取攪拌摩擦焊焊縫圖像的形心坐標(biāo)。由于攝像機(jī)本身存在制造誤差，需要進(jìn)行標(biāo)定，本文也對攝像機(jī)標(biāo)定中通常采用的角點(diǎn)檢測方法進(jìn)行了介紹與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。由于獲取的機(jī)床坐標(biāo)存在誤差，本文進(jìn)行了曲線擬合研究，對獲取的焊縫圖像坐標(biāo)系坐標(biāo)進(jìn)行了擬合實(shí)驗(yàn)。本文還介紹了系統(tǒng)中需要建立的各種坐標(biāo)系模型，通過圖像坐標(biāo)系和機(jī)床坐標(biāo)系的映射，建立起圖像像素坐標(biāo)與機(jī)床物理坐標(biāo)的關(guān)系

8、，然后把圖像坐標(biāo)系中經(jīng)過曲線擬合后焊縫坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到機(jī)床中，即完成了焊縫坐標(biāo)獲取的全部工作。文章末尾進(jìn)行了攪拌摩擦焊焊縫跟蹤過程中的偏差矯正分析，最后介紹了攪拌摩擦焊焊縫跟蹤系統(tǒng)軟件的界面布局和功能設(shè)置。項(xiàng)目中獲得的焊縫機(jī)床坐標(biāo)系坐標(biāo)后，此軟件給相關(guān)參數(shù)加入數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)后生成CNC加工需要的G代碼，由上位機(jī)通過RS232接口將代碼傳給數(shù)控系統(tǒng)，即可完成焊縫跟蹤。關(guān)鍵詞：攪拌摩擦焊；焊縫跟蹤；圖像處理；曲線擬合；偏差矯正Abst