隧道衬砌管片钢筋骨架机器视觉引导焊接技术

作     者：蒋涛 JIANG Tao

作者机构：上海隧道工程有限公司上海200233 同济大学土木工程学院上海200000 

出 版 物：《隧道建设（中英文）》 (Tunnel Construction)

年 卷 期：2022年第42卷第10期

页      面：1789-1796页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主　　题：隧道衬砌管片 钢筋骨架 机器视觉 焊接引导 自动焊接 

摘      要：为解决人工焊接钢筋骨架时存在的焊接质量不均匀、生产效率低下,以及示教型焊接机械人焊接中存在的对钢筋骨架总装要求高、定位困难等问题,首次将基于3D结构光相机的机器视觉技术引入隧道衬砌管片钢筋骨架自动焊接中。首先,分析钢筋骨架结构特点,制定具体焊接策略;然后,通过钢筋接头特征的抽象提炼以及小型验证试验,完成控制软件和图像处理算法的开发和编制,再将其移植运用到实际钢筋骨架焊接测试中。结果表明,机器视觉技术的引入实现了对钢筋骨架焊接点位的成功纠偏,引导了机械手精准焊接。相比于原示教型焊接系统,3D结构光相机的引入使钢筋骨架的焊接效率和焊接质量均得到提高。