System wizyjny sterujący zrobotyzowanym stanowiskiem spawania wymienników ciepła

Transkrypt

1 System wizyjny sterujący zrbtyzwanym stanwiskiem spawania wymienników ciepła Pitr Fiertek 1 Streszczenie Systemy wizyjne są craz częściej stswane w różneg rdzaju zrbtyzwanych stanwiskach prdukcyjnych d sterwania, nadzrwania raz kntrli pracy rbtów spawających. Niniejsza praca pisuje implementację systemu wizyjneg pwstałeg w firmie AIC w Gdyni, któreg zadaniem jest rzpznanie spawaneg biektu raz, na pdstawie trzymanej infrmacji wizyjnej, wygenerwanie dpwiedniej trajektrii palnika rbta. Przedstawiny system wizyjny zwiększa elastycznść zrbtyzwaneg stanwiska spawalniczeg przez wyeliminwanie kniecznści stswania skmplikwaneg urządzenia pzycjnująceg spawane elementy raz skraca czas przezbrjenia stanwiska. 1. WSTĘP Wraz ze zwiększaniem się mcy bliczeniwej współczesnych kmputerów, systemy wizyjne (ang. visin machine) craz częściej wspmagają pracę różneg rdzaju zrbtyzwanych stanwisk prdukcyjnych. W przypadku rbtów spawających, zadaniem systemów wizyjnych jest najczęściej kntrla jakści wyknywanych spawów raz nadzrwanie prcesu spawania w celu utrzymania dpwiednich parametrów spiny [4]. Odpwiednie systemy wizyjne umżliwiają również lkalizację płżenia rwka spawalniczeg, dzięki czemu wykrzystywane są także d sterwania płżeniem palnika spawarki [4,6]. Większść teg typu systemów wykrzystuje świetlacz laserwy, któreg dpwiednia lkalizacja względem si widzenia kamery umżliwia wyznaczenie gemetrii rwka przed lub spiny p spawaniu [1,7]. Specyfika pstawineg zadania dróżnia pisywany w tej pracy system wizyjny d typwych rzwiązań stswanych w zrbtyzwanych stanwiskach spawalniczych. Pwstał n na zamówienie firmy AIC z Gdyni, zajmującej się prdukcją szerkiej gamy wymienników ciepła. Zadaniem systemu jest sterwanie zrbtyzwanym stanwiskiem prdukcyjnym (rbt IRB 1400 firmy ABB), realizującym spawanie kilkudziesięciu rurek d krągłej lub prstkątnej płyty z wyciętymi za pmcą lasera twrami. Odpwiedni przycięte rurki są ręcznie 1 Plitechnika Gdańska, Wydział Elektrniki Telekmunikacji i Infrmatyki, Katedra Systemów Autmatyki, ul. Gdańska 4/86, Rumia, tel. (058) , pfiertek@wp.pl

2 P. Fiertek wkładane d twrów i wstępnie przyspawane (rys. 1). Tak przygtwany element wędruje na zrbtyzwane stanwisk spawalnicze, gdzie jest spawany metdą TIG. Kształt, rzmiar i liczba twrów w płycie znacząc różnią się w zależnści d aktualnie spawaneg mdelu wymiennika ciepła. Celem niniejszej pracy jest przedstawienie struktury systemu wizyjneg sterująceg zrbtyzwanym stanwiskiem d spawania wymienników ciepła, dyskusja pjawiających się w takim systemie prblemów raz zaprpnwanie ich rzwiązania. 2. OPIS SYSTEMU 2.1. Opis prblemu i kncepcja rzwiązania Pwstanie systemu wizyjneg wynikał z ptrzeby rzwiązania prblemu, plegająceg na przesuwaniu się twrów w spawanej płycie, w wyniku termiczneg rzszerzania się metalu pd wpływem działania wyskiej temperatury, pjawiającej się pdczas spawania. Gdy trajektria rbta jest ustalna na sztywn, na pdstawie płżenia twrów zimnej płyty, rbt, p wyknaniu spawania dla kilku twrów, nie trafia w klejne z wymaganą dkładnścią. Prblem próbwan rzwiązać budując ksztwne urządzenie d precyzyjneg pzycjnwania płyty wymiennika ciepła, w którym spawana płyta trzymana jest przez ściśle przylegającą, grubą, stalwą bręcz. Zastswane rzwiązanie nie przynsi jednak zadwalających efektów raz ddatkw psiada szereg wad: kniecznść budwy ksztwneg i niewygdneg w eksplatacji urządzenia d precyzyjneg pzycjnwania spawanych płyt dla każdeg typu wymiennika ciepła, ksztwna integracja zrbtyzwaneg stanwiska z autmatyczną linią prdukcyjną: detale muszą być zdejmwane z linii, umieszczane w specjalnym urządzeniu, a p zakńczeniu spawania z pwrtem wrócić na linię prdukcyjną, długi czas przezbrajania prdukcji: dla każdeg typu wymiennika ciepła należy ręcznie wprwadzić trajektrię rbta, a następnie sprawdzić, czy przesunięcie twrów mieści się w wymaganym zakresie. W celu rzwiązania pwstałeg prblemu pstanwin wypsażyć rbta w system wizyjny pzwalający mu autmatycznie rzpznać płżenie spawanych twrów raz wygenerwać wymaganą trajektrię palnika rbta. Działanie systemu jest dwuetapwe. Pierwszy etap składa się z rzpznania glbalneg, plegająceg na wyknaniu serii zdjęć nad spawanym wymiennikiem w celu wyznaczenia płżenia wszystkich twrów. Etap drugi składa się z właściweg spawania twrów. Dla każdeg, znalezineg w etapie pierwszym, twru wyknuje się zdjęcie, a następnie na trzymanym brazie wyznacza się punkty należące d jeg krawędzi. Znalezine punkty prównywane są z wzrcem twru, na pdstawie któreg generwana jest trajektria palnika. P wyznaczeniu

3 System wizyjny sterujący zrbtyzwanym stanwiskiem dpwiedniej trajektrii palnika i przekształceniu współrzędnych punktów trajektrii na układ dniesienia rbta, wyknywane jest spawanie twru. a b Rys. 1. System wizyjny wyznaczający płżenie spawanych twrów a zdjęcie spawanej płyty, b mcwanie kamery, świetlacza raz palnika Sprzęt Wyska temperatura występująca pdczas spawania stanwi duże zagrżenie dla kamery i biektywu. Jednym z rzwiązań, mających na celu zabezpieczenie kamery przed wpływem wyskiej temperatury, jest umieszczenie jej w dużej dległści d palnika. Rzwiązanie takie granicza jednak swbdę ruchu rbta. W pisywanym systemie, ś kamery umieszczna jest równlegle d si palnika, w dległści zapewniającej minimalne graniczenie mżliwści ruchwych rbta (rys. 1). Dzięki temu rzwiązaniu, kamera nie patrzy bezpśredni na łuk spawalniczy. Ddatkw zastswan świetlacz didwy własnej knstrukcji, zapewniający dpwiednie świetlenie sceny raz zabezpieczający biektyw i kamerę przed prmieniwaniem cieplnym raz parami pwstającymi pdczas spawania. W celu graniczenia pchłaniania ciepła przez czujnik CCD kamery w pstaci prmieniwania pdczerwneg, zastswan filtr dcinający pdczerwne widm prmieniwania elektrmagnetyczneg. W skład systemu wchdzi kamera DMK 31BF03 z interfejsem FireWire, generująca braz rzdzielczści 1024x768 pikseli i 256 dcieniach szarści. Kamera psiada ddatkwe wejścia i wyjścia cyfrwe d zdalneg wyzwalania migawki raz sterwania zewnętrznym świetlaczem. Kamera wypsażna jest w biektyw PENTAX H1214-M gniskwej 12mm. Jest t biektyw ręcznie regulwanej strści i przesłnie, c znacząc wpływa na pracę systemu wizyjneg. D przetwarzania brazu służy kmputer PC z prcesrem Pentium IV 3,2GHz z 1GB pamięci RAM. Kmunikacja z rbtem dbywa się za pmcą łącza szeregweg RS232 z prędkścią transmisji 38400bit/s. Oprgramwanie d bróbki brazu zstał stwrzne w śrdwisku Builder 6.0 Prfesinal. Opracwan również własny prtkół kmunikacji między

4 P. Fiertek rbtem a kmputerem PC, pisujący pstać przesyłanych ramek danych, bsługę ptwierdzenia dbiru ramki, pis struktury blku danych przesyłanych w ramkach, pis pleceń przesyłanych między rbtem a systemem wizyjnym. 3. LOKALIZACJA POŁOŻENIA OTWORÓW Pierwszy etap spawania wymienników ciepła stanwi wstępna lkalizacja płżenia spawanych twrów. Na tym etapie prac zakładamy, że płaszczyzna płyty jest taka sama dla każdeg wymiennika ciepła i jej płżenie nie musi być przez rbta wyznaczane. Zmienia się natmiast płżenie twrów wymiennika w bszarze tej płaszczyzny. Idea glbalnej lkalizacji twrów plega na ustawieniu si widzenia kamery prstpadle d płaszczyzny wymiennika ciepła, w dległści zapewniającej dpwiednie ple widzenia kamery. Kamera jest traktwana przez prgramwanie rbta jak ddatkwe narzędzie, któreg punkt centralny (Tl Center Pint TCP) zstał umieszczny w gniskwej biektywu, a ś Z pkrywa się z sią biektywu. Pnieważ wykrzystujemy biektyw stałej gniskwej i ręcznie regulwanej strści, niemżliwe jest zapewnienie streg brazu dla glbalneg rzpznania twrów (małe pwiększenie brazu) raz rzpznania lkalneg, mająceg na celu wyznaczenie wymaganej trajektrii palnika rbta (duże pwiększenie brazu). Na wstępnym etapie prjektu rzważan zastswanie biektywu z elektrycznie regulwanym pwiększeniem lub strścią brazu. Duże wymiary biektywu, jeg wyska cena raz stsunkw długi czas przestrajania zadecydwały, że statecznie zrezygnwan z takieg rzwiązania. W pisywanym systemie przyjęt ptymalne ustawienie biektywu dla rzpznania lkalneg. Zakładając, że niewielkie rzmycie brazu nie przeszkadza w glbalnej lkalizacji twrów, większy bszar widzenia kamery dla rzpznania glbalneg uzyskujemy pprzez dpwiednie zwiększenie dległści kamery d spawaneg biektu. Identyfikacja płżenia wszystkich twrów wymaga wyknania kilku częściw nakładających się zdjęć spawanej płyty. P analizie każdeg zdjęcia, współrzędne śrdków znalezinych twrów w znrmalizwanych współrzędnych brazu (górny lewy róg ( 1; 1), prawy dlny róg (1; 1)) przesyłane są d rbta wraz z infrmacją rzmiarze twru, jeg rientacji kątwej, stpniu dpaswania twru d wzrca raz infrmacją, czy dany twór leży na brzegu brazu, czy w jeg wnętrzu. Na pdstawie infrmacji aktualnej rientacji przestrzennej rbta (a tym samym kamery), trzymane z systemu wizyjneg współrzędne twrów przeliczane są na dwuwymiarwy układ współrzędnych pwierzchni płyty wymiennika ciepła. P wyknaniu szeregu zdjęć, bejmujących cały bszar rbczy, uzyskane współrzędne twrów z klejnych zdjęć są ze sbą prównywane w celu wyeliminwania pwtarzających się twrów (jeden twór zlkalizwany na dwóch zdjęciach). W celu zwiększenia niezawdnści pracy systemu, trzymane współrzędne śrdków twrów, prównywane są następnie z wzrcem daneg wymiennika ciepła.

5 System wizyjny sterujący zrbtyzwanym stanwiskiem Rysunek 2a przedstawia schemat działania sytemu wizyjneg pdczas szukania i identyfikacji twrów na brazie trzymanym z kamery. Wstępne przetwarzanie brazu plega na zastswaniu szeregu klejnych peracji na sygnale wizyjnym, mających na celu eliminację zakłóceń raz przygtwanie brazu d dalszej bróbki. Jak pierwszy zastswan liniwy filtr dlnprzepustwy, któreg zadaniem jest usunięcie szumów i zakłóceń z brazu. Następnie, w wyniku przeprwadzenia prgwania brazu, uzyskiwany jest braz binarny, w którym czerń dpwiada znalezinym twrm, a biel pwierzchni płyty. Pnieważ na tym etapie interesuje nas jedynie płżenie śrdka twru raz przybliżne wartści parametrów twru, takich jak: pwierzchnia, długść brzegu biektu, długść przekątnych, centrycznść i zwartść, mżemy zmniejszyć rzdzielczść brazu binarneg w celu przyspieszenia dalszeg przetwarzania danych. Na kniec wstępneg przetwarzania brazu, w celu zwiększenia niezawdnści systemu i usprawnienia pracy mdułu segmentacji, stsujemy filtr medianwy raz wyknujemy na brazie perację twarcia [8] (ewentualne dseparwanie płącznych ze sbą brazów sąsiednich twrów). a Odebranie plecenia wyknania lkalizacji twrów na brazie b Odebranie plecenia wyznaczenia trajektrii palnika rbta Akwizycja brazu z kamery Akwizycja brazu z kamery Lkalizacja twrów na brazie Lkalizacja twrów na brazie Wstępne przetwarzanie brazu Wybór twru leżąceg najbliżej śrdka brazu Segmentacja brazu Wyznaczenie parametrów pszczególnych segmentów Znalezienie punktów należących d krawędzi wybraneg twru i prównanie ich z twrem wzrcwym Identyfikacja znalezinych biektów Wygenerwanie trajektrii palnika rbta Przesłanie danych d rbta Przesłanie danych d rbta Rys. 2. Schemat działania systemu wizyjneg a peracje wyknywane pdczas lkalizacji na brazie twrów d spawania, b peracje wyknywane pdczas testwania twru i wyznaczania trajektrii palnika rbta. Kluczwe dla prawidłweg działania systemu wizyjneg jest właściwe wyknanie peracji prgwania brazu. W celu wybru dpwiedniej metdy, zaimplementwan szereg algrytmów autmatyczneg wyznaczania pzimu

6 P. Fiertek prgwania brazu. Przetestwan następujące algrytmy prgwania glbalneg: prste zastswanie histgramu [10], wyznaczenie prgu na pdstawie prstej statystyki brazu [2], metda Otsu [5] raz dwa algrytmy prgwania lkalneg: metda Bernsena [9] raz prgwanie lkalne z zastswaniem histgramu brazu lkalneg. W przypadku glbalnej lkalizacji twrów uzyskan zadwalające rezultaty dla prgwania lkalneg (zmdyfikwana metda Bernsena). Metdy prgwania glbalneg częst wykazywały zbyt wyski pzim prgwania brazu, c pwdwał, że brazy twrów na brazie wynikwym miały tendencję d zlewania się ze sbą. Mdyfikacja metdy Bernsena, pzwalająca na prawidłwe prgwanie brazu, plega na zmianie wartści współczynników wagwych we wzrze na pzim prgu lkalneg w danym pdbrazie (1): t( x, y) = α J L + (1 α ) J H, (1) gdzie J L raz J H są dpwiedni najniższym i najwyższym pzimem szarści spśród wartści przyjmwanych przez piksele w kwadracie r x r. Przyjęta wartść parametru α wynsi 0,8. Prgwany braz pdzielny jest na przystające pdbrazy rzmiarze 64x64 piksele. Aby uniknąć nieciągłści w brazie wynikwym na granicach dwu różnych pdbrazów, zastswan lkalnie liniwą interplację wartści prgów [3]. Klejnym etapem przetwarzania sygnału wizyjneg jest wyknanie segmentacji brazu binarneg (p prgwaniu), mające na celu wydrębnienie z brazu spójnych i dseparwanych d siebie biektów, które ptencjalnie będzie mżna zaklasyfikwać jak znalezine twry. Wynikiem tej peracji jest braz tej samej rzdzielczści c braz wejściwy, lecz wielu pzimach szarści. Wartść zerwa piksela znacza piksel należący d tła, wartść większa d zera jednznacznie przypisuje dany piksel d jedneg z wydrębninych biektów. Dla tak utwrzneg brazu mżna równlegle wyznaczać mmenty zerweg, pierwszeg i drugieg rzędu pszczególnych biektów. Następnie wyznaczany jest bwód raz najmniejsza i największa długść przekątnej biektu, przechdzącej przez jeg śrdek. Otrzymane w ten spsób parametry bezpśrednie służą następnie d wyznaczenia wartści parametrów pśrednich, takich jak centrycznść i zwartść, które są niezmiennicze względem trzech pdstawwych przekształceń brazów (brtu, przesunięcia i zmiany skali). Na pdstawie wartści parametrów, pisujących znalezine na brazie biekty, dknywana jest identyfikacja, mająca na celu dróżnienie właściwych twrów d artefaktów, będących wynikiem becnści na brazie niejednrdneg tła lub krawędzi płyty wymiennika ciepła. Ostatnim etapem jest przeliczenie współrzędnych śrdków znalezinych twrów na znrmalizwane współrzędne brazu (niezależne d rzdzielczści kamery) i przesłanie ich d rbta. Rysunek 3 przedstawia zdjęcie płyty z krągłymi twrami raz znalezine w wyniku bróbki brazu twry.

7 System wizyjny sterujący zrbtyzwanym stanwiskiem Rys. 3. Przykładwe zdjęcie trzymywane na etapie wstępneg rzpznania wymiennika ciepła, zdjęcie p prawej strnie zawiera wynik przetwarzania brazu znalezine twry. 4. WYZNACZENIE TRAJEKTORII PALNIKA P zakńczeniu etapu rzpznania wymiennika ciepła, rzpczyna się etap drugi, plegający na spawaniu znalezinych twrów. Czynnść ta składa się z dwóch etapów: rzpznania twru i realizacji wyznacznej trajektrii spawania. Pnieważ wcześniej wyknana spina mże częściw nachdzić na krawędź aktualnie analizwaneg twru (rys. 4), prawidłwe wyznaczenie krawędzi twru raz trajektrii palnika jest zadaniem nietrywialnym. Należy więc załżyć, że algrytm wyznaczania trajektrii pwinien być dpwiedni dprny na błędy wyznaczenia płżenia punktów krawędzi twru. Rysunek 2b przedstawia schemat działania sytemu wizyjneg pdczas identyfikacji twru i generwania trajektrii palnika rbta. P trzymaniu brazu z kamery, system w pierwszej klejnści wyszukuje wszystkie twry znajdujące się na brazie. Wyknywane peracje są identyczne z realizwanymi pdczas wstępneg rzpznania wymiennika ciepła. Pnieważ spawany twór pwinien znajdwać się w si widzenia kamery, w dalszej klejnści będziemy wyknywać rzpznanie twru leżąceg najbliżej śrdka trzymaneg brazu. Następny etap plega na wyznaczeniu reprezentatywneg zbiru punktów leżących na krawędzi badaneg twru. W tym celu pnwnie wyknujemy wstępne przetwarzanie ryginalneg brazu uzyskaneg z kamery. Tym razem nie zmieniamy jednak rzdzielczści brazu. D usunięcia szumów wykrzystujemy jedynie liniwy filtr dlnprzepustwy. Tak trzymany braz, w wyniku przeprwadzenia peracji prgwania lkalneg, zamieniany jest na braz binarny, w którym klr czarny znacza twór, a klr biały pwierzchnię spawanej płyty. Punkty leżące na krawędzi twru znajdujemy w wyniku przeprwadzenia szeregu przekrjów brazu binarneg wzdłuż ściśle kreślnych linii. Dla prawidłweg przekrju twru, trzymuje się funkcję przyjmującą klejn wartść zer (czarny), wartść 255 (biały), znów wartść zer i statecznie wartść 255. Pszczególne pzimy wartści funkcji dpwiadają dpwiedni brazwi

8 P. Fiertek wnętrza rurki, krawędzi rurki, przerwie miedzy brzegiem rurki a krawędzią twru, płycie wymiennika ciepła. Dla takiej pstaci przekrju brazu przyjmuje się, że punkt krawędzi badaneg twru wypada w punkcie przejścia między drugim bszarem czarnym a bszarem białym. Aby znaleziny punkt zstał zaakceptwany i umieszczny w tablicy punktów krawędzi twru, spełniny musi być szereg warunków kreślających minimalną i maksymalną długść pszczególnych bszarów przekrju brazu twru. Dla przekrjów, w których dpwiedni punkt nie zstał znaleziny, wyznaczany jest alternatywny punkt krawędzi twru i umieszczany w ddzielnej tablicy punktów. Punkt ten wypada w miejscu przejścia pierwszeg bszaru czarneg w bszar biały dpwiedniej długści. Dla twrów krągłych, pszczególne przekrje brazu rzpczynają się w gemetrycznym śrdku twru i rzchdzą się pd różnymi kątami równmiernie pkrywając przestrzeń wkół punktu startweg. W przypadku twrów pdłużnych (rys. 4), takie rzwiązanie nie jest ptymalne, gdyż uzyskuje się bardz nierównmierny rzkład przestrzenny znalezinych punktów krawędzi. Znając rientację kątwą twru raz minimalną i maksymalną długść przekątnej przechdzącej przez jeg śrdek, mżna sknstruwać dcinek, któreg płżenie, długść raz rientacja kątwa dpwiadają płżeniu i rzmiarwi twru (rys.4). Wyknując przekrje brazu, rzpczynające się z wyżej wymienineg dcinka i prstpadłe d nieg (na długści dcinka), raz przekrje rzpczynające się z bu jeg kńców, mżemy uzyskać równmiernie rzłżny zbiór punktów krawędzi badaneg twru. Uzyskanie właściweg rzkładu punktów krawędzi jest bardz isttne dla prawidłweg działania klejneg etapu przetwarzania brazu, plegająceg na prównaniu znalezinych punktów z wzrcem twru. W celu dpaswania wzrca twru d znalezinych punktów krawędzi, definiuje się funkcję, której wartść wyraża średnią dległść znalezinych punktów d krawędzi wzrca (2): J 1 ( x, y, ) = D ( x, y, α ) N α, (2) N i= 1 i gdzie x, y i α znaczają płżenie i rientację kątwą wzrca twru. N jest liczbą znalezinych punktów krawędzi, a D i (.) znacza dległść i-teg punktu d krawędzi wzrca twru. Następnie za pmcą metdy Hke-Jeeves'a wyznacza się minimum funkcji J(.). W celu zagwarantwania niezawdnej pracy systemu, przyjmuje się kilka punktów startwych algrytmu szukania minimum funkcji, wyznacznych na pdstawie dstępneg przybliżneg płżeniu śrdka twru i jeg rientacji przestrzennej. Pnieważ niektóre twry są niesymetryczne, wybiera się punkty startwe, których pczątkwe rientacje twrów wzrcwych różnią się między sbą 180 stpni. Na kniec wybiera się rzwiązanie, dla któreg uzyskan najmniejszą wartść funkcji J(.). W pdstawwej wersji, na wartść kryterium mają wpływ tylk właściwe punkty krawędzi twru. Ze względu na różneg rdzaju niedsknałści uzyskaneg brazu, zdarza się, że znalezinych punktów krawędzi jest zbyt mał

9 System wizyjny sterujący zrbtyzwanym stanwiskiem lub grupują się ne p jednej strnie twru. W tym przypadku, algrytm szukania minimum funkcji J(.) mże wskazać niewłaściwe rzwiązanie, a tym samym błędnie zlkalizwać spawany twór. Sytuacji takiej mżna uniknąć wykrzystując w definicji funkcji celu infrmację płżeniu alternatywnych krawędzi twrów. Pnieważ spawanie twrów nie mże rzpczynać się dkładnie na krawędzi twru, wzrzec twru zawiera definicję płżenia mżliwych punktów startwych palnika, leżących na zewnątrz twru. P dpaswaniu płżenia i rientacji wzrca twru d znalezinych punktów, ze wszystkich zdefiniwanych punktów startwych palnika wybierany jest punkt leżący dstatecznie dalek d krawędzi pzstałych twrów na brazie. Jest t pierwszy punkt generwanej trajektrii. Klejne punkty leżą na krawędzi wzrca twru (płżenie i rientacja wzrca twru dpwiada płżeniu twru na brazie). Tak wyznaczna trajektria jest następnie przesyłana d rbta, który dpwiedni ją wydłuża płwę bwdu twru, w celu wyknania nakładki spawu i wygaszenia łuku palnika. Rys. 4. Przykładwe zdjęcie trzymywane na etapie wyznaczania trajektrii spawania, zdjęcie p prawej strnie zawiera wynik przetwarzania brazu wyznaczną trajektrię palnika. 5. DALSZY ROZWÓJ SYSTEMU Następnym etapem prac jest wypsażenie rbta w system pmiaru dległści, przeznaczny d precyzyjneg kreślania płaszczyzny rbczej. Dzięki takiemu rzwiązaniu, rbt będzie w stanie wyknać precyzyjne spawanie wymienników ciepła bez ptrzeby stswania urządzenia d pzycjnwania spawanych elementów. D pmiaru płżenia płyty planuje się wykrzystać laserwe czujniki dległści lub kmbinację świetlaczy laserwych dpwiedni zrientwanych wbec si kamery. W drugim przypadku, rientacja pwierzchni rbczej wyznaczna byłaby na pdstawie dpwiedniej analizy uzyskaneg brazu. Klejnym krkiem jest zwiększenie elastycznści stanwiska prdukcyjneg pprzez nauczenie rbta spawania wymienników ciepła, których płyty z twrami nie są płaskie, lecz przyjmują kształt kulisty bądź kształt stżka.

10 6. PODSUMOWANIE P. Fiertek Przedstawiny system wizyjny służy d sterwania pracą zrbtyzwaneg stanwiska spawania wymienników ciepła. Dzięki niemu uzyskuje się zmniejszenie ksztów prdukcji przez umżliwienie szybkieg przezbrjenia stanwiska prdukcyjneg raz wyeliminwanie ksztwneg i skmplikwaneg w bsłudze urządzenia d precyzyjneg pzycjnwania spawanych detali. Przedstawine rzwiązania mgą być również z pwdzeniem wykrzystane w innych dziedzinach kmputerweg widzenia rbtów. LITERATURA [1] A. Bauchspiess, S. C. A. Alfar. Predictive seam-tracking ptimizatin, 5 Internatinal Cnference n Trends in Welding Research, Atlanta - USA, Jun. 1-6, [2] G. X. Ritter, J. N. Wilsn. Cmputer visin algrithms in image algebra. CRC Press, [3] J. Ohya, A. Shi, S. Akamatsu. Recgnizing characters in scene images. IEEE Trans. n PAMI 1994, Vl. 16, s [4] K. Y. Bae, T. H. Lee, K. C. Ahn. An ptical sensing system fr seam tracking and weld pl cntrl in gas metal arc welding f steel pipe, ELSEVIER, Jurnal f Materials Prcessing Technlgy 120, 2002, s [5] M. Otsu. A threshld selectin metd frm gray-level histgrams. IEEE Trans. SMC 1979, N 1, s [6] P. Ch. Tung, M. Ch. Wu, Y. R. Hwang. An image-guided mbile rbtic welding system fr SMAW repair prcesses. ELSEVIER, Internatinal Jurnal f Machine Tls & Manufacture 44, 2004, s [7] P. Kim, S. Rhee, Ch. H. Lee. Autmatic teaching f welding rbt fr free-frmed seam using laser visin sensr, ELSEVIER, Optic and Lasers In Engineering 31, 1999, s [8] R. C. Gnzales, R. E. Wds. Digital image prcessing. Addisn-Wesley Publishing Cmpany [9] R. D. Trier, A. K. Jain. Gal-directed evaluatin f binarizatin methds. IEEE Trans. n PAMI 1995, Vl. 17, s [10] W. Malina, S. Ablameyk, W. Pawlak. Pdstawy cyfrweg przetwarzania brazów. Warszawa, EXIT MACHINE VISION FOR THE HEAT EXCHANGERS ROBOTIC WELDING STATION In rder t enhance the flexibility f the rbtic welding, it is necessary t generate the rbt path autmatically. This paper presents the visin machine which assists the heat exchangers welding rbt. The prcess f welding cnsists f tw steps. First, using the visin system, the glbal psitins f welding hles are btained. Next, fr all hles, accurate visin measurement is made and apprpriate trch patch is generated. This slutin makes the rbtic statin flexible and less expensive by means f reductin f the time f new prductin preparatin and eliminatin f using special device fr psitining f the welding heat exchangers.