基于视频定位的焊缝缺陷超声检测技术

研究了一种基于USB摄像头定位的焊缝缺陷手动超声检测系统,通过USB摄像头实时获得超声波探头相对于焊缝的平面二维位置,结合探头传感的焊缝缺陷深度信息,以三维投影成像方法表征缺陷三维信息,进而直观的对焊缝缺陷进行定位定性定量综合分析诊断,适用于在役焊接结构的现场检测.利用该系统对裂纹实际焊接缺陷进行了超声波无损检测.结果表明,采用该方法可以方便快捷,且较直观的给出焊缝缺陷的位置、大小、分布等特征,有助于对不同类焊接缺陷的定性识别.     

基于改进GWO-GRNN的管道焊缝三维重构测量

为提高双目相机不同位姿下焊缝的三维重构测量精度,提出一种基于立体视觉图像误差补偿的管道焊缝三维重构测量方法。采用改进灰狼算法(IGWO)优化广义回归神经网络(GRNN)补偿焊缝三维重构图像点的坐标误差。采用混沌映射、非线性收敛因子和最优记忆保存思想对GWO算法进行改进,通过8个标准测试函数进行仿真验证;利用优化后的GRNN模型对图像点坐标误差进行预测和补偿,计算三维坐标重构出焊缝点云,三维测量焊缝的焊宽、余高和长度。试验结果表明：该模型在双目相机不同的位姿状态下都能较准确地实现焊缝的三维重构,焊缝的三维测量相对误差在0.9%以内。     

三维焊缝图像传感技术

介绍一种采用光栅莫尔条纹技术的三维焊缝图像传感系统,它由交角很小的两块黑白透射光栅和CCD摄像机镜头等元件构成,根据系统的光路结构找出变形的莫尔条纹相对焊缝的上表面相对偏移量与焊缝形貌的函数关系,得到焊缝的三维信息.阐述了实现方法以及图像处理过程,并进行了获取焊缝三维图像的试验.结果表明,这种光栅莫尔条纹三维测量技术提取图像信息简单,可以获得焊缝的边缘形状和焊缝坡口的大致形貌,适用于焊缝图像的精确特征识别和提取.     

圆形扫描结构光传感器的标定和焊缝检测

设计了一种新型圆形扫描结构光传感器,可在待焊工件表面形成圆形激光轨迹.阐述了该传感系统的三维测量原理,并分别对摄像机和结构光进行了标定,获得摄像机的内外参数和结构光锥面在摄像机坐标系下的方程.分别采集了对接焊缝、角接焊缝、搭接焊缝、V形坡口焊缝的图像,经过一系列的图像处理过程获得具有明显焊缝特征的二值细化图像.根据焊缝特征可以识别焊缝,得到焊缝特征点的三维空间坐标.     

差厚拼焊板车门内板冲压成形焊缝移动数值模拟研究

对差厚拼焊板汽车后门内板零件在冲压成形时的焊缝移动进行研究,设定了有限元数值模拟前处理的一些关键参数;建立了车门内板及其模具的三维模型;用分析软件Dynaform进行数值模拟仿真。研究了焊缝位置对成形性及焊缝移动的影响,同时对焊缝移动控制等进行了大量模拟拉深试验。对这些模拟结果进行了分析讨论,最终得到了较合理的结果,并用于指导模具设计。     

三维T型焊缝的双光束激光焊接及其焊缝跟踪控制

由于三维T型焊缝的焊接中存在双光束焊接结构特殊、三维焊接轨迹难以拟合、焊接变形量大的难点,针对三维T型焊缝的双光束焊接需求,在六轴联动机床上设计了双光束焊接平台的方案,根据焊件的三维模型,运用三维焊接路径控制技术,生成实际的三维双光束焊接路径;在双光束焊接过程中采用双路实时闭环焊缝跟踪技术,对焊接过程中的焊接变形引起的焊接偏差进行的跟踪. 结果表明,双光束焊接平台的实施及其双路焊缝跟踪技术很好的满足了双光束激光焊接要求.     

小管路焊缝内部缺陷的三维X射线成像

基于X射线显微CT技术,对小直径管路焊缝试样内部缺陷和内表面质量进行了三维观察,发现了5个近球形气孔缺陷. 通过三维可视化显示了气孔缺陷的空间位置分布,并量化分析了气孔缺陷的位置、体积、直径、球度等三维特征参数,量化结果表明其中3个气孔为超标缺陷,其余2个气孔为允许存在的缺陷. 引入了三维剖切技术,在内表面发现了一个非超标的表面凹坑. 在三维重构模型的基础上,通过壁厚分析云图表征了焊缝区厚度分布的均匀性. 研究表明,该技术能高精度地对小管路焊缝内部缺陷进行定位、定量和定性分析.     

焊缝表面缺陷激光扫描三维重构测量

为检测工件焊缝表面缺陷,采用点激光位移传感测距法和数据拟合技术进行焊缝表面缺陷检测试验研究. 首先采集缺陷表面轮廓数据点,利用高斯滤波对原始数据降噪处理. 再对处理后的数据点进行Delaunay三角剖分,使散乱点连接并结合其空间坐标重构出缺陷的三维模型. 结果表明,基于点激光位移传感测距技术及焊缝表面缺陷三维重构方法可以准确判断焊缝成形情况.     

基于B3样条曲线的复杂焊缝离线示教及跟踪

介绍了一种采用B3样条进行空间复杂弯曲焊缝跟踪的离线样点示教式控制方法.提出了一种查表方式的改进二分法对插补误差精度进行变步长控制,提高了插补运算的效率和精度.应用该方法对管道焊接时的相贯线进行了Matlab仿真实现.结果表明.该示教控制算法有效,可以实现三维弯曲焊缝的示教/再现,最后基于精密焊接的数控系统对三维弯曲焊...     

利用“半径—深度”算法和空间投影关系的焊缝定位方法

提出了三个重要的角度来描述被测焊缝三维信息.在此基础上,构建了基于"半径-深度"算法和空间投影关系的深度恢复模型.研究了GTAW焊接条件下焊缝深度信息与离轴角之间的关系.并对焊缝特征点进行了识别与定位.并用均方误差(MSE)对恢复精度进行了比较.结果表明,利用提出的深度恢复算法,实现了对接焊缝与斜坡焊缝的深度恢复,获得了满意的结果;视觉传感器的焊缝定位精度具有高效率、高精度的特征,具有较理想的发展前景.