[发明专利]一种具有自主焊接功能的焊接装置

说明书

技术领域

本发明涉及焊接领域，具体涉及一种具有自主焊接功能的焊接装置。

背景技术

焊接技术是随着金属的应用而出现的，古代焊接技术长期停留在铸焊、锻焊和钎 焊的水平上，使用的热源都是炉火，温度低、能量不集中，无法用于大截面、长焊缝工件的焊 接。近现代以来，各种焊接技术被发明，越来越多的焊接装置被制造出来，随着社会和科学 技术的进步，焊接已经广泛应用在生活生产中的各个领域。然而，焊接过程中会发生强光， 刺伤人的眼睛，戴上焊接面罩又影响人对焊接物形状和位置的准确判断，使得长久以来焊 接效率低，对焊接技术的应用产生了一定限制。

目标轮廓识别作为目标识别的重要手段,由于实际应用中受到噪声、量化误差等 因素的影响,目标轮廓不可避免地会产生失真，为了准确描述轮廓特征,目标轮廓的滤波平 滑处理是十分必要的。目前，学者们提出了许多含噪轮廓的滤波平滑算法，但是普遍存在计 算量庞大、降噪效果不理想、容易发生过度滤波导致目标失真等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种具有自主焊接功能的焊接装置。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种具有自主焊接功能的焊接装置，包括普通焊接装置和安装在焊接装置上的目 标识别装置，本发明通过在焊接装置上加装目标识别装置，能够有效增强焊接装置的焊接 能力，提高焊接效率，焊接装置能够对焊接物进行轮廓识别，识别过程中能有效滤除目标轮 廓噪声，从而实现目标定位和形状判别，为准确定点焊接打下基础，其特征是，包括建模模 块、分段模块、合并模块和滤波模块；

建模模块，用于建立目标轮廓的参数化方程：对于给定的目标轮廓G(t)，其弧长参 数化方程表示为G(t)＝(x(t),y(t))，其中x(t)和y(t)分别表示轮廓点的坐标，t表示轮廓 曲线方程的参数，且t∈[0,1]；

含噪轮廓的弧长参数化方程表示为:G_N(t)＝G(t)+N₁(t)+N₂(t)G(t)，其中加性噪 声部分N₁(t)＝N₁(x₁(t),y₁(t))，乘性噪声部分N₂(t)＝N₂(x₂(t),y₂(t))；

分段模块，用于对轮廓的分段：目标轮廓G(t)和含噪轮廓G_N(t)所对应的曲率分别 为k(t)和k_N(t)；选宽度宽度为D的窗函数W(n)，对曲率k_N(t)进行邻域平均，得到平均曲率 k_1N(t)，同时对窗口内的曲率值排序，选定中值曲率k_2N(t)，将平均曲率k_1N(t)和中值曲率k_2N(t)差的绝对值与选定的阈值T₁进行比较，根据比较结果决定含噪轮廓曲率k′_N(t)，即：当| k_1N(t)-k_2N(t)|>T₁时，k′_N(t)＝k_1N(t)否则，k′_N(t)＝k_2N(t)；

由于曲率值较大的轮廓点通常反映了目标的显著特征，根据k′_N(t)将轮廓中所有 轮廓点划分为特征点或非特征点，设定可变权值T_K，通过判断目标轮廓特征多少，自适应的 决定T_K，当|k′_N(t)|<T_K*max|k′_N(t)|时，特征函数f(t)＝0否则，特征函数f(t)＝1。