管道焊接激光视觉系统的红外测温实验研究

焊接温度场对于管道焊接机器人的视觉系统能否正常运行有重要影响,因此,有必要测量焊接熔融区域的温度分布场,为确定相机的工作距离提供依据。根据红外热像仪的测温原理,通过比较视觉传感器处于不同高度时的温度分布场,得出了相机的最佳安装高度范围。在焊接实验中,每次将相机下降10mm记录温度场分布。实验结果表明:相机的最佳工作距离为115mm~165mm,在此范围内能保证视觉传感器获取图像的质量和相机寿命。     

储罐内角焊缝激光视觉定位方法研究

自主研发了一套用于储罐内角焊缝焊接的线结构光视觉引导系统。引入光平面建立了视觉传感器的三维数学模型,并通过定义双参考坐标系对光平面进行标定得到精确的像素坐标与世界坐标的三维转换矩阵。在图像处理上则采用两步定位的方法,第一步,使用基于相关性模板匹配法对焊缝进行匹配,匹配ROI仅为原图的10.66%,可以大幅减少系统处理时间,提高效率；第二步,通过改进的Canny算子自适应提取复杂环境中的焊缝特征边缘并拟合直线,得到精确的二维像素坐标,最后结合三维转换矩阵将其转化为三维世界坐标实现定位。通过焊接测试,该视觉引导系统的纠偏偏差小于0.12 mm,平均处理纠偏时间小于130 ms,具有较高的精度和实时性,可以满足实际的焊接要求。     

积极进取 不断开创节能工作新局面

积极进取不断开创节能工作新局面沈阳市经贸委谷春立，刘德政１前言近年来我市节能工作取得了一定的成绩，能源供需基本平衡，保证了我市工农业生产的高速发展。１９９５年１～９月份乡及乡以上工业部门能源消耗量为３９１０５６８ｔ标煤，工业部门井消耗煤炭５８０４３９...     

随机工件的点云场景CAD模型的快速识别与定位

工业机器人精准抓取工件的前提是能够获取到目标工件的位置与位姿的信息。提出一种在三维点云场景对随机摆放目标工件的快速、精准的识别与定位的方法。在复杂点云场景中随机采样并提取关键点组成随机点对表征局部特征,再与由物体CAD模型建立的三维匹配模板进行配准,获得一系列候选位姿。利用表面相似点占比多次优化位姿,确定目标工件最佳位姿。最后利用虚拟相机投影二维视图到图像坐标系直观呈现结果。选择汽车座椅连接件作为验证实验的实验对象,实验结果表明:目标工件平移方向上拟合误差可以达到0.3 mm左右,旋转的拟合误差可以达到0.8°左右,具有较高的稳定与高效性能。     

用于管道焊接的双模板匹配视觉定位方法

现有管道焊接的需求量越来越大,对自动焊接提出了更高的要求。为高效实现管道焊缝自动跟踪,本文引入机器视觉方法,设计一个视觉系统采集焊缝坡口图像,提出基于双模板匹配的视觉定位方法对焊缝中心和焊枪摆动中心进行实时定位处理,并根据二者偏差值实现焊接过程中的自动纠偏操作。实验结果表明,即便在弧光干扰下,所提出的双模板匹配方法仍能很好的实现定位处理。在计算复杂度相当,不影响定位实时性的情况下,其匹配精度可由单模板条件下的70%左右提升到90%以上,有效地提升了管道自动焊接的精确度与可靠性。     

细晶粒钢激光深熔焊接残余应力与裂纹关系分析

残余应力是导致细晶粒钢激光深熔焊时裂纹产生的主要机理之一,对焊接质量有较大影响. 文中基于细晶粒钢激光深熔焊实际焊缝金相组织建立热源模型,采用PDA-5500S岛津光谱元素分析仪提取细晶粒钢化学成分,基于吉布斯函数建立细晶粒钢的温度与流变应力耦合本构关系;同时,通过不同焊接参数下焊缝截面试验数据,在热源模型中设置跟踪点,获取焊缝中实时残余应力,研究不同温度下实时残余应力与细晶粒钢流变应力对焊接缺陷的影响. 结果表明,在相同温度下当实时残余应力高于材料流变应力时,焊缝内产生裂纹;合理提高焊接速度,可降低细晶粒钢焊缝实时残余应力,提高激光深熔焊接质量.     

双远心视觉精密测量技术研究

传统人工测量存在主观性强、效率低、易损坏工件表面等缺点。提出了一种利用机器视觉检测的方法,采用双远心测量系统获取待测工件图像,对图像进行了预处理,并且拟合了亚像素边缘,得到了测量结果。实验结果表明,五组孔距中视觉测量的平均误差为0.004 mm,测量精度接近三坐标的测量结果;测量用时为0.78 s,远远快于三坐标测量机。双远心测量系统适用于小型工件的快速精密测量,在未来智能工厂具有广泛的应用价值。     

板材柔性拉伸成形研究进展与展望

传统横向拉伸成形和纵向拉伸成形过程中,均存在夹持机构运动与过渡区板材变形不协调现象,进而诱发板材与模具不贴合、变形不均匀、起皱甚至拉裂问题。为降低零件制造成本、提高板材贴模度和零件成形精度,开展板材柔性拉伸成形研究极具学术研究价值和工程应用前景。综述了板材柔性拉伸成形模具柔性化和加载机构柔性化的研究进展,重点阐述了多辊下压式和多夹钳式柔性拉伸成形原理、装备构成及成形特点,分析了过渡区长度、板材加载路径等主要工艺参数对零件成形质量的影响,简述了力/位移加载分布式柔性拉伸成形方法,最后展望了板材柔性拉伸成形的发展方向。     

AlN能带及态密度的密度泛函理论研究

文章采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法计算了A lN晶体的能带结构和态密度曲线。研究表明,A lN的价带由-15.3eV－-12.3eV的下价带和-6.2eV－0eV的上价带区组成,价带顶出现三个子带：简并的重空穴、轻空穴和自旋-轨道耦合所分裂出来的劈裂带（距带顶0.2eV）;导带主要是由A l的3s、3p态电子和N的2p态电子构成的;理论预测A lN价带空穴具有大的有效质量;A lN是一种直接宽禁带半导体,带隙为4.7eV,比较起来该结果优于一些文献中的计算值。