视觉引导焊接系统设计精讲
📚 共计 30 章节
01
视觉引导焊接系统概述
系统定义 · 核心组成 · 应用领域 · 技术发展趋势
导论
系统架构
02
焊接工艺基础
弧焊/激光焊/点焊 · 焊接缺陷分析 · 质量标准
工艺
缺陷
03
视觉系统硬件选型
工业相机(CCD/CMOS) · 镜头(焦距/光圈) · 光源选型
硬件
选型
04
光学成像原理
成像模型 · 分辨率与视场 · 畸变校正 · 景深计算
光学
成像
05
图像采集与传输
GigE Vision · Camera Link · USB3 Vision · 触发采集
接口
协议
06
图像预处理技术
灰度化 · 直方图均衡 · 高斯/中值滤波 · 形态学操作
预处理
滤波
07
图像分割算法
阈值分割(Otsu/自适应) · 边缘检测(Canny/Sobel) · 区域生长
分割
边缘
08
特征提取与描述
角点(Harris/Shi-Tomasi) · Blob分析 · 轮廓 · HOG
特征
描述子
09
标定技术基础
相机模型 · 张正友标定 · 外参标定 · 畸变参数
标定
内参
10
手眼标定
Eye-to-Hand · Eye-in-Hand · 标定板 · 标定流程
手眼
机器人
11
3D视觉技术
结构光 · 双目立体 · ToF · 点云处理基础
3D
点云
12
焊缝跟踪技术
V型/I型/搭接 · 焊缝中心提取 · 实时跟踪策略
跟踪
焊缝
13
焊接路径规划
视觉路径生成 · 速度规划 · 摆焊 · 多层多道焊
路径
规划
14
机器人运动学基础
正运动学(DH) · 逆运动学 · 轨迹插补(直线/圆弧)
运动学
插补
15
机器人通信与控制
TCP/IP · Modbus TCP · API调用 · 实时控制指令
通信
控制
16
视觉引导定位算法
模板匹配(NCC) · 几何特征匹配 · 位姿估计(PnP)
定位
匹配
17
焊接变形补偿
热变形模型 · 实时变形检测 · 动态补偿 · 自适应参数
变形
补偿
18
多传感器融合
激光焊缝跟踪 · 电弧传感器 · 视觉+激光融合
融合
传感器
19
系统集成与调试
硬件集成 · 软件架构 · 通信调试 · 系统联调
集成
调试
20
视觉引导焊接软件架构
模块化设计 · 图像流水线 · UI设计 · 数据管理
软件
架构
21
实时性与性能优化
多线程 · GPU加速 · 算法优化 · 缓存策略
性能
优化
22
焊接质量在线检测
焊缝外观 · 熔池监控 · 飞溅检测 · 气孔检测
质量
检测
23
深度学习在焊接视觉中的应用
YOLO/Faster R-CNN · U-Net · 缺陷分类
深度学习
检测
24
数据集构建与标注
采集策略 · LabelImg/CVAT · 数据增强 · 管理
数据
标注
25
模型训练与部署
环境搭建 · PyTorch/TensorFlow · 量化 · 边缘端部署
训练
部署
26
安全与防护设计
激光安全 · 弧光防护 · 电磁兼容 · 急停回路
安全
防护
27
行业标准与规范
ISO焊接标准 · 机器人安全(ISO 10218) · 验收标准
标准
规范
28
典型应用案例（汽车制造）
白车身 · 底盘 · 动力电池 · 工艺参数优化
汽车
案例
29
典型应用案例（船舶与重工）
厚板焊接 · 曲面焊接 · 大型结构件 · 现场调试
船舶
重工
30
系统维护与故障排查
日常维护 · 常见故障 · 日志分析 · 远程运维
维护
故障