焊接熔池动态过程传感与控制系统的研究现状

实现焊接过程的智能化控制是未来焊接技术的发展趋势之一,因此开展熔池实时传感与控制系统的研究,具有重要的理论及实际意义.简要介绍了国内外熔池动态过程传感与控制方法的研究现状,分析了各种传感与控制方法的原理及特点,指出视觉传感法是目前最重要的熔池实时传感与检测方法,而焊接过程质量控制正在由经典控制理论向智能控制理论方向发展,并指明将模糊控制、人工神经网络和专家系统三者结合起来,形成综合的新型智能控制系统,是焊接过程智能控制理论发展的方向.     

大功率光纤激光焊接熔池特征提取技术研究

本文针对大功率光纤激光焊接不锈钢板紧密对接焊缝,建立了一个熔池动态信息的近红外图像检测系统,用于焊接熔池视觉信息的采集。应用可见光波和红外光波段滤光组合技术解决了焊接过程中飞溅、等离子体和红外辐射的干扰,在近红外高速摄像机获取清晰的熔池区域图像的基础上,研究了大功率光纤激光焊接熔池图像特征的提取方法,为焊缝跟踪和焊接质量控制提供可靠的视觉信息检测。     

CO2焊接熔池直接视觉图像传感研究

应用被动式视觉传感方法进行CO2焊焊接熔池的形状检测。为了消除弧光干扰并获得清晰的熔池图像,设计了由窄带滤光片、中性密度滤光片和普通焊接滤光片构成的复合滤光系统。基于CO2焊焊接弧光的光谱分布特征,首先确定了窄带滤光窗口机心波长为632．8nm。然后,通过实验确定了中性密度滤光片和普通焊接滤光片的规格,以及它们与窄带滤光片的最佳组合方式。图像检测实验结果表明,该复合滤光系统有效地消除了弧光干扰,获得了高质量的熔池图像。同时,对CO2焊焊接熔池的图像特征进行了初步分析,为进一步进行熔池图像处理和焊缝成型控制的研究奠定了基础。     

管道焊接熔池图像处理与特征提取

提出了一种管道焊接熔池成像系统,能够有效克服弧光干扰,获取焊接熔池在焊缝坡口内图像.采用基于统计的鲁棒图像处理方法,对熔池图像进行预处理,抑制飞溅等噪声.在图像自适应分割和边缘提取基础上,根据熔池图像和焊缝坡口图形特点,分别提取熔池图像在焊缝内的灰度分布特征以及焊缝坡口图形特征,得到熔池相对焊缝坡口的动态偏移量,以及熔池振动幅度和频率,为焊缝跟踪和焊接质量控制提供了视觉信息反馈.进行了焊接过程实时图像处理和特征提取试验,试验结果验证了熔池成像系统和图像处理方法的有效性和可靠性.     

图像传感技术在焊接过程控制中的研发现状

文中从焊缝跟踪、缺陷预测、温度监测和图像处理四个方面系统综述了图像传感技术在焊接中的研发现状,并对图像传感技术在焊接中的应用前景进行了展望,指出图像传感技术的实时性和准确性目前依然是国内外学者的研究热点,在真空、极冷极热等极端环境下焊接过程的视觉传感技术是未来焊接过程图像传感的一个重要方向.     

水下焊接熔池采集过程中摄像机的标定

定标是计算机视觉系统中的一个重要问题,针对水下焊接熔池采集过程中的摄像机标定问题进行了研究.采用图像增强、细化等图像处理技术确定标定模板的图像坐标,从而实现了对摄像机的快速标定.试验表明该方法切实可行.     

铝合金交流TIG焊接熔池动态控制图像传感方法的研究

在光谱分析的基础上，设计了全新的光学传感器，利用普通工业CCD摄像机获得了清晰的铝合金焊接熔池区域图像，为进一步控制铝合金焊接熔池动态打下了良好的基础。     

基于视觉传感的脉冲TIG焊熔池一次图像获取的研究

依据弧光光谱理论，采用辅助光源及复合滤光技术，有效地解决了焊接区熔池成像的干扰和清晰度差等问题，研究了滤光片与辅助光源对成像质量的影响和作用。试验结果表明，同普通图像采集方法相比，该系统获得图像的清晰度得到明显的提高，可以用于焊接过程的实时监控。     

焊接可视化技术的发展与研究现状北大核心

焊接可视化过程由视觉检测、信息处理和智能控制三部分组成。概述了与不同检测信号对应的图像检测法、红外热像法、基于焊缝缺陷成像的无损检测可视化及基于熔池振荡的可视化测量等方法,并从不同角度对主动视觉法与被动视觉法的优缺点进行了对比。介绍了信息处理软件的系统开发方法,以及图像处理技术在焊接可视化中的应用现状。叙述了可视化过程的智能控制所涉及的控制方法。针对焊接可视化技术的未来发展给出了积极的预期和展望。     

灰度形态学提取焊接熔池图像边缘技术

在由CCD捕获的CO2焊接熔池图像中,存在着大量的点状噪声和线状噪声,要精确地检测出熔池图像的边缘比较困难.采用基于数学形态学理论中的灰度形态学数字图像处理技术,结合焊接熔池图像自身的特点,借助灰度图像二值化取阈值法中的矩量保持法确定结构元素值的大小,通过合理设计形态学滤波器形状和运算顺序,成功地提取出了焊接熔池图像的边缘,通过比较,新的图像处理算法的处理效果非常明显,对后续的焊接质量控制和焊缝跟踪工作提供了非常有用的熔池信息.     

镁合金激光焊接技术的研究现状与应用

镁在自然界中是大量存在的,我国的镁资源非常丰富,镁及其合金均具有许多优点,如重量轻、比强度和比刚度高、消震性能好、优良的机械加工性能和抛光性能、无毒性、无磁性、高热导率以及可回收利用等,已在汽车、精密仪器、电子、体育器械、核电、国防以及航空航天等许多领域得到了广泛的应用,具有广阔的应用前景.主要论述了镁合金激光焊接技术的现有水平与发展趋势以及镁合金激光焊接技术的应用领域及应用前景.     

等离子弧焊接过程数值模拟的现状及发展

以等离子弧焊接过程为对象，分别从焊接电弧和焊接熔池的角度，概括了近年来等离子弧焊接电弧及熔池数值模拟领域取得的一些进展，分析了现有数学模型中存在的问题，提出了今后的发展方向。     

点焊质量监控技术的发展与现状

根据控制目标的不同，将已有的点焊质量监控方法分为四类。通过对各类方法进行详细分析，认为发展多参量综合监测技术是提高点焊质量监督控精度的有效途径。其中，如何充分利用监测信息，采用合理的建模手段，建立合理的多元非线性监测模型，并使监测模型能够在较宽条件内提供准确、可靠的点焊质量信息，则是发展多参量综合监控技术的关键。利用神经元网络理论和模糊逻辑理论，可望解决点焊质量控制领域中许多长期以来难以解决的问题，有利于实现真正的点焊质量直接控制。     

电弧快速成形工艺的研究现状

介绍了一种新型的快速成形方法--利用焊接电弧进行成形.通过分析比较阐述了电弧成形与其他金属成形方法相比所具有的优势.回顾了迄今为止,基于电弧成形的国内外发展现状.分别选取基于非熔化极气体保护焊、熔化极气体保护焊以及等离子弧焊的快速成形工艺进行阐述,从成形产品性能、表面状态、成形精度方面加以分析,着重阐述了工艺参数对成形效果的影响.指出了现阶段成形工艺所存在的问题.最后对电弧成形的研究方向进行了预测.     

移动焊接机器人的研究现状及发展趋势

将移动机器人技术和焊缝跟踪技术结合起来构成移动式的焊接机器人,在大型结构件的自动化焊接中,有着广阔的应用前景。研究了移动焊接机器人的关键技术,并对移动焊接机器人在国内外的研究现状及发展趋势进行了比较全面地介绍。     

铜-钢异种金属焊接的研究现状和进展

综述了国内外铜-钢异种金属焊接的可行性、焊接方法及焊接接头组织性能方面的研究现状.分析了铜-钢焊接过程中存在的热裂纹和铜渗透裂纹等问题.介绍了多种实现铜-钢焊接的方法及每种方法的特点和应用范围.冷金属过渡焊接是一种比较新的焊接方法,具有广阔的应用前景.对铜-钢焊接接头结合机理方面的研究多集中于对青铜和钢焊接后的接头组织,对于紫铜与钢的焊接还需进一步探讨.     

TIG焊接熔池形状参数的视觉检测

在分析ＴＩＧ焊接电弧光谱的基础上,设计出复合滤光镜头,与普通ＣＣＤ摄像机组成视觉传感器,从试件正面观测熔池图像,焊接过程中根据电流大小通过软件调整采集图像亮度,得到了比较清晰的ＴＩＧ焊接熔池图像,利用自行开发的图像处理算法,检测了熔池正面的形状参数。该算法处理一幅图像同时不超过７０ｍｓ,满足实时检测的需要。     

搅拌摩擦焊及其研究现状

搅拌摩擦焊是20世纪90年代初发明的一种固相连接技术，可以焊接通常 熔焊方法难以焊接的铝合金、钛合金等，并且具有一系列独特的优点，介绍了搅拌摩擦焊的工艺过程，分析了搅拌摩擦焊的特点、焊缝组织和性能以及影响搅拌摩擦焊的因素，综述了搅拌摩擦焊的国内外研究现状。