Stainless steel pipe was welded using the direct current electrode negative GTAW process. The material of the pipe was stainless steel 304. The outer diameter and wall thickness of the pipe were 113.5 and 2.03 mm, respectively.The welding parameters are illustrated in Table 1. The welding current was selected as one of the three typical values representing small,medium, and large welding current (45, 50, and 55 A). The arc length was maintained at 4 mm. The human
welder observes the virtualized weld pool rendered on the mockup pipe and controls the virtual welding torch movement (i.e., welding speed) accordingly.Figure 7 depicts sample images
captured in these welding experiments with the welding current being 45, 50,and 55 A, respectively. Figure 7A–C are the images captured by camera 2 (i.e., eyeview). As can be
observed, different welding currents and welding speeds generate different weld pool shapes. The welder can observe the weld pool and move the virtual welding torch accordingly based on this visual feedback. It is noted that images from the eye view camera are only for a human welder to view and control the welding process. For an automated welding task, however, eye view images can only be used to get 2D information from the weld pool (weld pool width and length). 3D weld pool geometry is relatively difficult to be extracted from these images. Instead,images from camera 1 (in Fig. 4B) will be utilized to reconstruct 3D weld pool shape using a specific image processing and reconstruction algorithm (Ref. 19).Figure 7D–F are the images from camera 1 (structured light laser reflection dots). It is observed that different weld pool shapes (shown in Fig. 7A–C)generate different laser reflection patterns,and these patterns contain 3D
shape information that can then be used for reconstruction.Figure 8 illustrates a welder’s hand
movement captured by the Leap motion sensor in a sample of experiments.It is noticed that the welder moves the virtual welding torch along the welding direction (x axis). For y axis movement (perpendicular to the welding direction), the coordinates are near 240 mm most of the time. However,deviations are frequently observed.In our study, which is pipe welding along a circular straight line around a pipe circumference, the movement along the y axis is not necessary
and should be considered as noise. For other applications where y axis movement is necessary, y axis can also be tracked.In automated pipe welding with no filler metal, the welding torch should always be perpendicular to the work- piece. Once the x axis movement is accurately
tracked, the movement alone the z axis and x, y, z orientations can be properly determined. It will be shown in the automated welding experiment section that satisfactory welds can be obtained for welding thetop part of the pipe. For full position pipe welding, however, this is not the case. In positions other than the top part of the pipe, a certain angle between the welding torch and pipe surface may be required to provide additional control on the arc pressure acting on the weld pool against gravitational force (Ref. 7).Future study will focus on full position pipe welding where the torch orientation will also be tracked, learned,and adjusted.
Figure 9 shows the tracking performance in the x direction. It is observed that using the proposed predictive control algorithm in Ref. 3, the robot can track the human movement with sufficient accuracy.
ท่อเหล็กกล้าไร้สนิมเป็นรอยโดยใช้กระแสตรงไฟฟ้าลบ GTAW กระบวนการ วัสดุของท่อเป็นสแตนเลส 304 เส้นผ่าศูนย์กลางภายนอกและความหนาของท่อได้ 113.5 และ 2.03 มม. ตามลำดับ พารามิเตอร์การเชื่อมที่แสดงในตารางที่ 1 การเชื่อมโลหะปัจจุบันถูกเลือกเป็นค่าปกติสามแทนขนาดเล็ก กลาง และขนาดใหญ่เชื่อมปัจจุบัน (45, 50 และ 55 A) ความยาวส่วนโค้งเก็บรักษาที่ 4 มม. มนุษย์ช่างเชื่อมสู่สระว่ายน้ำเชื่อมที่ถูกแสดงบนท่อ mockup และควบคุมเสมือนเชื่อมไฟฉายความเคลื่อนไหว (เช่น เชื่อมเร็ว) ตามลำดับ รูปที่ 7 แสดงให้เห็นภาพตัวอย่างจับในเหล่านี้เชื่อมทดลอง ด้วยการเชื่อมปัจจุบัน การ 45, 50, 55 A ตามลำดับ รูปที่ 7A – C คือ รูปภาพจากกล้อง 2 (เช่น eyeview) เป็นสามารถสังเกต แตกต่างกันเชื่อมกระแส และความเร็วในการเชื่อมโลหะสร้างรูปร่างของสระว่ายน้ำเชื่อมที่แตกต่างกัน ช่างเชื่อมสามารถสังเกตสระว่ายน้ำเชื่อม และย้ายทอร์ชเชื่อมเสมือนตาม ตามความคิดเห็นนี้ภาพ ตั้งข้อสังเกตว่า ภาพจากกล้องมองตามีเฉพาะสำหรับเครื่องเชื่อมกระแสคนดู และควบคุมกระบวนการเชื่อม สำหรับงานเชื่อมเป็นอัตโนมัติ อย่างไรก็ตาม ตาดูภาพใช้เฉพาะเพื่อรับข้อมูล 2D เดินเชื่อม (เชื่อมสระว่ายน้ำกว้างและยาว) 3D เชื่อมสระว่ายน้ำรูปทรงเรขาคณิตได้ค่อนข้างยากไปจากภาพเหล่านี้ แทน ภาพจากกล้อง 1 (ใน Fig. 4B) จะใช้เพื่อสร้างรูปร่างสระเชื่อม 3D ใช้เป็นภาพการประมวลผลและฟื้นฟูอัลกอริทึม (19 อ้างอิง) รูป 7D – F มีรูปจากกล้อง 1 (โครงสร้างแสงเลเซอร์สะท้อนจุด) สังเกตว่า รูปทรงสระว่ายน้ำเชื่อมที่แตกต่างกัน (แสดงใน Fig. 7A – C) สร้างลวดลายสะท้อนเลเซอร์แตกต่างกัน และรูปแบบเหล่านี้ประกอบด้วย 3Dข้อมูลรูปร่างที่สามารถใช้สำหรับการฟื้นฟูแล้ว รูปที่ 8 แสดงมือของช่างเชื่อมการเคลื่อนไหวจับ ด้วยเซ็นเซอร์การเคลื่อนไหวกระโดดในตัวอย่างของการทดลอง จะพบว่า ช่างเชื่อมย้ายทอร์ชเชื่อมเสมือนตามทิศทางเชื่อม (x แกน) สำหรับ y เคลื่อนไหวแกน (ตั้งฉากกับทิศทางเชื่อม), พิกัดได้ใกล้ 240 มม.ส่วนใหญ่แล้ว อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างมักจะพบ ในการศึกษาของเรา ซึ่งเป็นท่อเชื่อมตามแนวเส้นตรงวงกลมรอบ ๆ เส้นรอบวงท่อ การเคลื่อนที่ตามแนวแกน y ไม่จำเป็นและควรเป็นเสียง สำหรับโปรแกรมอื่น ๆ ที่จำเป็นย้ายแกน y แกน y สามารถยังติดตาม ท่ออัตโนมัติเชื่อมกับโลหะไม่มีฟิลเลอร์ ไฟฉายเชื่อมเสมอควรตั้งฉากกับชิ้นงาน เมื่อการเคลื่อนที่แกน x อย่างถูกต้องติดตาม แกนเคลื่อนไหวคนเดียว z และ x, y, z แนวสามารถถูกกำหนดอย่างถูกต้อง มันจะถูกแสดงในส่วนทดลองเชื่อมอัตโนมัติที่สามารถรับรอยเชื่อมพอสำหรับ thetop ส่วนของท่อเชื่อม ตำแหน่งเต็มท่องานเชื่อม อย่างไรก็ตาม นี้ไม่ได้เช่น ในตำแหน่งนอกเหนือจากส่วนบนของท่อ มุมระหว่างผิวท่อและไฟฉายเชื่อมอาจจำเป็นเพื่อให้สามารถควบคุมในโค้งความดันทำหน้าที่สระเชื่อมกับแรงความโน้มถ่วง (อ้างอิง 7) การศึกษาในอนาคตจะเน้นตำแหน่งเต็มท่อเชื่อมที่วางไฟฉายจะยังติดตาม เรียนรู้ และการปรับปรุงรูปที่ 9 แสดงผลการติดตามการดำเนินงานในทิศทาง x เป็นสังเกตที่ ใช้อัลกอริทึมควบคุมงานนำเสนอในการอ้างอิงที่ 3 หุ่นยนต์สามารถติดตามความเคลื่อนไหวมนุษย์ มีความแม่นยำเพียงพอ
การแปล กรุณารอสักครู่..

ท่อเหล็กสแตนเลสถูกเชื่อมโดยใช้ขั้วไฟฟ้ากระแสตรงกระบวนการ GTAW เชิงลบ วัสดุของท่อเป็นสแตนเลส 304 ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอกและความหนาของผนังท่อเป็น 113.5 และ 2.03 มิลลิเมตรตามลำดับพารามิเตอร์เชื่อมที่แสดงในตารางที่ 1 การเชื่อมปัจจุบันได้รับเลือกเป็นหนึ่งในสามของค่าโดยทั่วไปขนาดเล็กที่เป็นตัวแทนของ กลางและขนาดใหญ่ในปัจจุบันเชื่อม (45, 50, และ 55) ความยาวส่วนโค้งที่ได้รับการเก็บรักษาไว้ที่ 4 มม มนุษย์
เชื่อมสังเกตสระว่ายน้ำเชื่อมเสมือนจริงแสดงบนท่อ mockup และควบคุมการเคลื่อนไหวไฟฉายเชื่อมเสมือน (เช่นความเร็วในการเชื่อม) accordingly.Figure 7 แสดงให้เห็นภาพตัวอย่าง
ที่ถูกจับในการทดลองเชื่อมเหล่านี้ด้วยการเชื่อมปัจจุบันเป็น 45, 50, และ 55 ตามลำดับ รูป 7A-C เป็นภาพที่ถ่ายโดยกล้อง 2 (เช่น eyeview) ที่สามารถ
สังเกตเห็นกระแสเชื่อมที่แตกต่างกันและความเร็วในการเชื่อมสร้างสระว่ายน้ำรูปทรงที่แตกต่างกันเชื่อม ช่างเชื่อมสามารถสังเกตเห็นสระว่ายน้ำการเชื่อมและย้ายไฟฉายเชื่อมเสมือนตามตามข้อเสนอแนะนี้ภาพ เป็นที่สังเกตว่าภาพจากกล้องมุมมองตามีเฉพาะสำหรับช่างเชื่อมของมนุษย์ที่จะดูและควบคุมกระบวนการเชื่อม สำหรับงานเชื่อมอัตโนมัติ แต่ภาพมุมมองตาเท่านั้นที่สามารถใช้การได้รับข้อมูลจากสระว่ายน้ำ 2 มิติเชื่อม (กว้างเชื่อมสระว่ายน้ำและระยะเวลา) สระว่ายน้ำรูปทรงเรขาคณิตที่เชื่อม 3 มิติค่อนข้างยากที่จะสกัดจากภาพเหล่านี้ แต่ภาพจากกล้อง 1 (ในรูป. 4B) จะนำไปใช้เพื่อสร้างสระว่ายน้ำรูปทรง 3 มิติโดยใช้การเชื่อมการประมวลผลภาพที่เฉพาะเจาะจงและขั้นตอนวิธีการฟื้นฟู (Ref. 19) .Figure 7D-F เป็นภาพจากกล้องที่ 1 (การสะท้อนแสงเลเซอร์ที่มีโครงสร้าง จุด) มันเป็นข้อสังเกตว่าสระว่ายน้ำรูปทรงที่แตกต่างกันเชื่อม (แสดงในรูป. 7A-C) การสร้างรูปแบบการสะท้อนแสงเลเซอร์ที่แตกต่างกันและรูปแบบ 3 มิติเหล่านี้มี
ข้อมูลรูปทรงที่สามารถนำมาใช้สำหรับ reconstruction.Figure 8 แสดงให้เห็นถึงมือช่างเชื่อมของ
การเคลื่อนไหวจับการเคลื่อนไหวกระโดด เซ็นเซอร์ในตัวอย่างของ experiments.It พบว่าเชื่อมย้ายไฟฉายเชื่อมเสมือนตามทิศทางการเชื่อม (แกน x) สำหรับการเคลื่อนไหวแกน Y (ตั้งฉากกับทิศทางการเชื่อม) พิกัดอยู่ใกล้ 240 มมมากที่สุดของเวลา แต่มักจะเบี่ยงเบน observed.In การศึกษาของเราซึ่งเป็นเชื่อมท่อพร้อมเป็นเส้นตรงวงกลมรอบวงท่อเคลื่อนไหวตามแนวแกน y ที่ไม่จำเป็น
และควรได้รับการพิจารณาเป็นเสียง สำหรับการใช้งานอื่น ๆ ที่เคลื่อนไหวแกน y ที่เป็นสิ่งที่จำเป็น y แกนยังสามารถ tracked.In เชื่อมท่ออัตโนมัติด้วยโลหะฟิลเลอร์ไม่มีเชื่อมไฟฉายควรจะตั้งฉากกับชิ้นงานที่ เมื่อการเคลื่อนไหวของแกน x จะถูกต้อง
ติดตามการเคลื่อนไหวเพียงอย่างเดียวแกน Z และ x, y, z การหมุนสามารถกำหนดได้อย่างถูกต้อง มันจะแสดงในส่วนของการทดสอบการเชื่อมอัตโนมัติที่เชื่อมพอใจสามารถรับได้สำหรับการเชื่อมส่วนหนึ่งของท่อ thetop สำหรับการเชื่อมท่อตำแหน่งเต็ม แต่กรณีนี้ไม่ได้ ในตำแหน่งอื่น ๆ กว่าส่วนบนของท่อมุมหนึ่งระหว่างเชื่อมไฟฉายและพื้นผิวท่ออาจจะต้องให้การควบคุมเพิ่มเติมเกี่ยวกับความดันโค้งทำหน้าที่เกี่ยวกับสระว่ายน้ำการเชื่อมต่อแรงโน้มถ่วง (Ref. 7) การศึกษาจะเน้น .Future ในการเชื่อมท่อตำแหน่งที่เต็มรูปแบบการวางแนวทางไฟฉายก็จะถูกติดตามได้เรียนรู้และปรับ.
รูปที่ 9 แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการติดตามในทิศทาง x มันเป็นที่สังเกตว่าการใช้อัลกอริทึมการควบคุมการคาดการณ์ที่นำเสนอในการอ้างอิง 3 หุ่นยนต์ที่สามารถติดตามการเคลื่อนไหวของมนุษย์ที่มีความแม่นยำเพียงพอ
การแปล กรุณารอสักครู่..
