基于机器视觉的果冻质量检测技术与装置

针对果冻质量人工检测效率低的问题,研究基于机器视觉的果冻质量检测技术并设计果冻质量自动检测装置。采用工业相机完成果冻食品图像的采集,提出基于分水岭算法果冻图像前景区域提取算法,分析果冻气泡的特点,结合区域生长算法对果冻气泡进行检测。试验结果表明,所设计的检测算法与装置能够有效对果冻质量进行检测。     

304不锈钢激光焊接匙孔瞬态行为分析

针对激光焊接过程匙孔瞬态行为难以观察的问题,建立了304不锈钢激光焊接过程熔池和匙孔之间瞬态耦合的三维模型,开展了匙孔瞬态行为研究。采用了光线追踪热源描述激光能量分布,涉及了流体流动、蒸发潜热、Marangoni剪切力、反冲压力和表面张力等各种物理因素;通过304不锈钢激光焊接试验对所建模型进行了验证,模拟的焊缝横截面形貌与试验结果吻合较好,表明所提出的模型能够反映激光焊接过程;基于模拟结果图像,提取了焊件纵截面和焊件上表面的匙孔特征信息,对匙孔瞬态行为进行了分析。研究结果表明:匙孔瞬态行为受气泡影响,纵截面上匙孔面积因气泡破裂而增大;焊件上表面匙孔开口长度与匙孔后壁倾角相关;与匙孔开口宽度相比,匙孔纵截面上面积和匙孔长度变化幅度更大。     

激光入射角影响焊接熔池匙孔瞬态行为数值模拟

在激光焊接中，激光入射角直接影响着熔池匙孔瞬态行为，而仅采用工艺试验方法难以探索其规律。利用数值模拟技术模拟激光入射角分别为30°、0°、-30°的焊接过程，研究激光入射角对熔池匙孔瞬态行为的影响。同时通过激光焊接试验对仿真结果进行验证，数值仿真的焊缝横截面形貌与试验结果吻合较好，表明仿真结果能够反映激光焊接过程。分析不同激光入射角下温度场、熔池内流场、匙孔后壁反冲压力、匙孔深度和匙孔后壁静压力的变化。结果表明，激光入射角的正负影响熔池内部流动的快慢；激光入射角为正时，有利于抑制飞溅形成，而激光入射角为负时，则促进飞溅生成；激光入射角的正负明显影响匙孔的稳定性，当激光入射角为负时，匙孔稳定性降低，坍塌频率增加，产生气泡的概率提高。使用合适的激光正入射角有利于提高激光焊接质量。