激光拼焊焊缝质量在线检测技术研究

来源 :中国科学院沈阳自动化研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feng1644
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
激光拼焊作为一种新的高质量焊接技术,已经广泛应用于汽车,航空、造船等领域,对提高我国装备制造水平有重要意义。激光拼焊过程中由于焊接装置与焊接工艺的一些时变因素,导致焊接质量存在一定波动,因此,必须对焊缝进行在线实时质量检测,这不仅可以保证焊接质量,而且有助于实现焊接的自动化。目前,国外成熟的激光拼焊系统中,焊缝质量实时检测技术已经成为实现激光拼焊自动化的关键部分。但该项技术国内目前仍处于研究阶段。因此,研制应用于激光拼焊的焊缝质量实时检测系统,实现焊接过程的自动化在学术理论性及工程应用性上具有重要研究意义。   本文以激光拼焊为背景,针对激光焊接焊缝质量检测中存在的科学问题和实际应用需求,参考了国外先进的焊缝质量检测系统,应用机器视觉原理对焊缝质量检测方法进行了研究。   本文首先介绍了基于结构光视觉检测原理建立的焊缝质量检测系统。其次重点研究了焊缝质量检测系统的图像处理算法。图像处理算法是整个检测系统的核心内容,其处理的速度与精度直接影响到系统的实时性与准确性。本文依据ISO13919-1 B级焊缝质量标准设计了基于结构光的焊缝图像处理算法。算法主要分三步:首先准确提取结构光光纹中心线,其次提取光纹中心线特征点,最后,根据光纹的几何形状以及所提取的特征点,计算焊缝缺陷参数。   第二部分系统介绍了结构光视觉传感器的标定原理及方法,针对激光拼焊焊缝质量检测应用需求,研究了焊缝质量检测视觉传感器直接标定方法。并设计了标定方法的具体实现,通过在局部区域建立光平面到像平面之间的线性函数关系,像平面中的任意一个像点对应的物理坐标,可以通过线性插值算出。实验结果表明,标定精度可以满足激光拼焊质量检测系统的精度要求,且便于工程实现。   第三部分针对激光拼焊质量检测需求,进行了焊缝质量检测系统的软、硬件设计及实现。重点研究了软件实现中的一些关键问题,如Windows实现检测系统的方法,进程、线程的优先级,三维重建等。最后在该检测系统实验平台上进行了图像处理算法的精度与速度的验证,实验结果表明图像算法结果满足系统要求。   最后,本文对所做的研究工作进行了总结,并对今后的工作进行了展望。
其他文献
语音合成技术是人机语音通信的重要组成部分,基于此开发的产品涉及到人类生产生活的很多方面。随着信息化程度的提高,国际交流的频繁尤其是互联网的发展,不同语言之间的交流越发
学位
现代交流伺服技术是电机学、电力电子学、微电子学、计算机科学、自动控制理论等多种学科的结合和交叉应用的产物,对推动着社会的进步和生活水平的提高发挥着重要的作用。在交
随着计算机和媒体技术的不断发展与进步,用软件编码逐步代替硬件板卡编码来对节目信号进行采集成为了可能。使用软件编码的采集系统不仅可以提高工作效率,而且也可以降低采集系
腹膜透析是治疗急性肾衰、慢性肾衰和尿毒症等肾衰竭疾病的重要手段。腹膜透析(Peritoneal Dialysis,PD)的基本原理是利用腹膜作为透析膜,将透析液引入腹腔内,通过腹腔中腹膜毛细
无线传感器网络(Wireless Sensor Network)综合了微电子技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等先进技术,能够协同地实时监测、感知和采集网络覆
潜语义模型已经被应用到跨语言信息检索、图像标注与检索以及文本情感分析等多个领域。本文提出了Multitype-LDA模型和CTS-LDA模型,Multitype-LDA模型可实现跨语言、跨媒体的
学位
微小型无人直升机是近年来发展迅速的一种空中机器人,在军用和民用方面都有非常广阔的应用前景。导航方法和控制器设计是无人直升机飞行控制系统设计的核心内容,是实现无人直升
学位
数控技术是制造业实现现代化的战略性基础技术,同时也是提高国家综合国力和国防现代化的基础技术。对于具有高实时性、高性能要求的开放式数控系统,特别重要和关键的接口是控制
随着计算机技术的飞速发展,嵌入式系统的应用越来越广泛,尤其在近几年,嵌入式产品也迅速渗透到各个领域。同时,伴随着嵌入式系统的迅速发展,嵌入式GUI系统也得到了相应的发展,涌现
随着经济发展,城市化进程的加快,我国城市交通越来越拥挤,引起一些列问题,如出行时间延长,交通事故事故剧增。智能交通系统(IntelligentTransportation System,ITS)是当前解
学位