大型箱型梁高速GMAW三维位姿快速估计方法

作     者：李高阳 贾爱亭 洪波 李湘文 高佳篷 LI Gaoyang;JIA Aiting;HONG Bo;LI Xiangwen;GAO Jiapeng

作者机构：湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105 

出 版 物：《上海交通大学学报》 (Journal of Shanghai Jiaotong University)

年 卷 期：2022年第56卷第6期

页      面：794-800页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(51575468) 长株潭标志性工程计划重大标志性创新示范工程项目(2019XK2303) 湘潭市科技计划项目(ZD-ZD20191007) 湖南省自然科学基金(2020JJ4089) 湖南省研究生科研创新项目(XDCX2019B099)。 

主　　题：大型箱型梁 熔化极气体保护焊 三维位姿估计 点云分割 

摘      要：大型箱型梁在高速熔化极气体保护焊(GMAW)过程中存在定位焊缝、装配精度低,难以通过工装严格保证工件位姿,以及焊缝三维位姿实时变化等复杂工况.基于视觉的焊缝识别方法计算量大,且均不针对存在定位焊缝的工件,难以快速获取大型箱型梁的三维位姿.对此,提出一种基于激光位移传感和点云聚类快速分割的大型箱型梁高速GMAW三维位姿快速估计方法.利用该方法,通过点云快速分割得出大型箱型梁焊缝的立板平面和平板平面,进而解算出焊缝位姿信息.对多种不同位姿的焊缝进行位姿信息估计试验,结果表明:当焊接速度为1200 mm/min时,焊缝位姿误差分别在0.25 mm和1.8°以内;增强了大型箱型梁自动焊接对定位焊缝、装配精度低等复杂工况的鲁棒性,提升了焊接质量.