葉片焊接修復(fù)機器人視覺標(biāo)定方法研究.pdf

1、航空發(fā)動機葉片具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不規(guī)則、厚度薄且橫截面變化、磨損部位尺寸大小不一等特點。在利用機器人焊接修復(fù)磨損葉片的離線編程系統(tǒng)中，待修復(fù)葉片的精確標(biāo)定技術(shù)是難點之一。目前工件標(biāo)定方法主要有示教法和基于視覺傳感器的標(biāo)定方法，本文主要研究了基于視覺技術(shù)的葉片工件標(biāo)定方法。
　　 本文在傳統(tǒng)的攝像機標(biāo)定方法上進行了改進，設(shè)計了基于機器人運動的多幀圖像相機標(biāo)定方案，以平面圓形標(biāo)志標(biāo)靶構(gòu)造了虛擬的立體標(biāo)靶從而實現(xiàn)了相機的高精度標(biāo)定。并對標(biāo)

2、靶的圖像處理技術(shù)進行了研究，設(shè)計了可快速提取圓形標(biāo)志特征點像素坐標(biāo)的圖像處理程序。
　　 本文以單CCD相機建立了基于雙目視覺理論的三維測量系統(tǒng)，通過機器人攜帶CCD相機運動，實現(xiàn)了場景點三維坐標(biāo)的測量。測量分析的結(jié)果顯示誤差可以控制在0.1mm以下。
　　 根據(jù)飛機葉片工件標(biāo)定的任務(wù)，本文設(shè)計了利用葉片本體特征點和輔助標(biāo)記片圓心特征點來完成標(biāo)定的兩套方案。首先以用雙目視覺系統(tǒng)獲得特征點坐標(biāo)，再在Solidworks軟件

3、中二次開發(fā)得到相應(yīng)特征點的坐標(biāo)，最后完成了葉片工作位置的標(biāo)定。
　　 在標(biāo)定葉片模型后，按照焊接工藝的要求規(guī)劃了修復(fù)時焊槍的路徑及姿態(tài)。根據(jù)位姿數(shù)據(jù)在Robotstudio中仿真編程，最后控制ABB機器人攜帶焊槍在葉片待修復(fù)表面運行控制程序。實驗結(jié)果表明，采用本文提出的方法可以在保證機器人定位精度的前提下實現(xiàn)機器人對葉片的連續(xù)軌跡焊接修復(fù)工作。
　　 這些方法和關(guān)鍵技術(shù)的研究對發(fā)動機葉片焊接機器人修復(fù)系統(tǒng)離線編程技術(shù)領(lǐng)域