蓝鼎视觉智能焊缝控制系统
一、系统简介
本系统主要功能是对有缝不锈钢管的氩弧焊接进行自动跟踪与矫正，解决目前人力成本日益提高，人工操作时的视觉疲劳带来的焊接质量问题。

系统采用先进的智能视觉技术，融合光机电技术为一体，目前国内尚未发现同类产品。

本系统由视觉采集系统捕捉焊缝与钨棒的焊接视频，再运用视觉技术计算钨棒的偏移量，进而控制机电装置实时矫正钨棒位置，达到钢管焊接自动跟踪的目的，从而实现无人值守高质量焊接的要求。

焊接现场实际焊接画面
二、系统特点及技术指标
性能特点
✧非接触式，长时间运行无磨损
✧识别精度高
✧可视化效果，钨棒熔池焊缝图像三位一体
✧稳定性好，采用嵌入式系统，比基于PC机控制系统更加稳定可靠
✧人性化的界面，操作界面的设计基于窗口方式，使用简单，无需专业技
术人员即可操作运行
技术指标
✧额定功率：150W
✧识别速率：40ms
✧ 识别精度：0.05mm
✧ 响应时间：≤200ms
✧ 工作温度：-10°~60°
✧ 焊接速度：≤5m/min
✧ 管子直径：≥4mm
三、系统主要部件
电机及传动机
械
采集相机
声光报
警装置
焊接控制箱
系统关系框图
本系统包括主要部件为系统控制箱、焊接视频捕获装置、焊枪移动机构、电流及测速模块。

1. 系统控制箱
系统主板、开关电源、电气控制与驱动、声光报警，输入输出接口等主要模块安装在控制箱内，其外设包括触摸显示屏、鼠标、电源开关、电源指示灯、电机左右微调按键、各类插座（220V 电源插座、鼠标孔、12V 工业摄像机电源插口、电流检测及测速模块接口、电机接口）
2. 专用焊接视频捕获装置
根据氩弧焊弧光光谱特点，定制专用焊接视觉捕捉装置，获取钨棒熔池及焊缝实况细节。

3. 焊枪移动机构
根据视觉识别出的焊枪偏差，正转或反转步进电机，经丝杆联动、带动焊枪
移动矫正与焊缝的偏差。

4.电流检测装置（选配）
用于检测焊机实时工作电流，检测结果可直接显示在彩色显示屏桌面。

用户可根据需要选配该模块。

5.焊接速度检测装置（选配）
用于检测钢管焊接速度快慢，检测结果可直接显示在彩色显示屏桌面。

用户可根据需要选配该模块。

四、产品组成清单
1.系统控制箱一个；
2.控制箱立柱一根；
3.控制箱立柱法兰一块；
4.10mm螺丝螺帽12对；
5.摄像机一个（含镜头和滤光片）；
6.摄像机外壳一个；
7.摄像机外壳支架一个；
8.摄像机外壳支架法兰一个；
9.滚珠丝杠水平滑台一个（含步进电机）；
五、安装说明
1.安装控制箱立柱：在生产线上找到合适空位，将立柱底盘焊住即可；
2.安装摄像机固定立柱：在生产线上找到合适空位，将立柱底盘焊住即可。

注意：摄像机镜头前端到熔池距离要在250mm-400mm范围内。

3.安装焊枪移动机构：
a)制作滑台与原焊枪机构间的固定板；
b)制作焊枪与滑台的固定板；
c)将滑台固定到原机构上；
d)将焊枪固定到滑台上。

六、调试说明
由专业人员现场调试，并提供技术培训。

七、常见问题
1.问：重新开机后其他画面均正常，但是视频画面是黑的，怎么办？
答：造成该现象的可能原因有：1）安装过程中摄像机没有对准目标，通过调节摄像机的角度，使其对准目标即可。

建议在调节过程中将光圈开到最大，这样有利于查找目标。

2）摄像机电源线没接好，导致摄像机不工作。

3）摄像机信号线没接好，导致信号不能进入系统。

2.问：图像画面不清晰怎么办？
答：在本应用中，摄像机镜头前端离焊点的最佳距离为250mm至400mm，若超出该范围，可能会导致画面不清晰。

同时，查看摄像机是否有振动情况，若有振动，先予以排除。

3.图像很小怎么办？
答：对于小直径焊管（如20mm以下），建议采用摄像机镜头前端离焊点250mm的距离，太远会导致图像很小，焊缝不够清晰。

对于20mm以上直径的应用，建议采用400mm的距离。

具体距离可根据实际图像大小进行调节。

4.画面中显示左偏或者右偏的数据是什么单位？
答：画面中显示的熔池与焊缝偏差数据单位为微米。

5.系统的识别精度如何设定？
答：图像识别的结果以像素为单位，识别精度指的是图像中的每个像素对应的实际距离为多少。

根据实验室测量，当对象离摄像机镜头前端400mm时，由本系统采集到的图像，其像素间距离对应到实际距离为25微米。

因此在实际中，如果距离更近，则像素间距对应的实际距离会更少，精度更高；距离更远，则像素间距对应的实际距离会更多，精度则变低。

6.识别跟踪的响应速度如何？最快时间时多少？
答：识别跟踪的响应速度可根据实际需要进行调节，分1-10级，数字越低，响应越平稳；数字越高，响应越灵敏。

在最灵敏的时候，从识别出结果到电机执行动作的时间间隔为200ms。