焊缝表面缺陷激光视觉传感HOG-SVM的检测方法

为了实现对焊缝表面缺陷的自动检测与分类,研究一种有效识别焊缝表面缺陷的激光视觉检测方法.通过激光视觉传感器采集焊缝图像并进行预处理,包括图像分割,灰度化,平滑去噪以及焊缝轮廓提取.采用方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient, HOG)提取焊缝激光条纹轮廓图像的特征向量.其次,基于5折-交叉验证网格搜索方法进行模型参数寻优,最终建立了支持向量机(Support Vector Machine, SVM)智能模型识别与分类焊缝表面缺陷.通过调整焊缝轮廓提取算法、HOG特征维度得到不同特征数据并进行对比、分析焊缝缺陷的识别效果.在相同试验条件下,发现支持向量机比随机森林分类器、K最近邻分类器以及朴素贝叶斯分类器的识别率更高,达到97.86%.基于HOG-SVM的焊缝表面缺陷智能识别方法可有效提高焊缝缺陷(气孔、凹陷、咬边)及无缺陷的分类精度.     

管屏拼焊焊缝表面缺陷的激光视觉检测方法

针对管屏多道焊缝表面缺陷存在焊缝定位困难、计算量过大的问题,文中提出一种管屏拼焊焊缝表面缺陷激光视觉检测方法,建立基于激光视觉的管屏焊缝检测系统,并基于激光视觉相机拍摄管屏图像。分析管屏特征并结合形态学操作定位焊缝,使用高维多项式拟合解决焊缝缺陷快速检测问题,实现了对管屏拼焊表面缺陷的快速检测。结果表明,该检测方案能识别的最小缺陷为1 mm2,检测速度为0.438 m/s,提升了管屏焊缝表面缺陷的检测效率,解决了曲面焊缝定位难、数据量大的难题,实现快速对大量焊缝轮廓进行检测,并符合应用要求。创新点： (1)提出了一种管屏拼焊焊缝表面缺陷激光视觉检测方案,提升管屏焊缝表面缺陷检测效率。(2)提出了基于高阶曲面的焊缝缺陷检测方法,实现快速对大量焊缝轮廓进行检测。(3)管屏拼焊焊缝表面缺陷激光视觉检测方法经过数据集验证,效率和精度均满足应用要求。     

基于X射线数字化图像处理的双面焊焊缝缺陷检测

对双面焊焊缝的缺陷自动检测,提出了对焊缝重叠区边缘区与非边缘区分别进行处理、非细长缺陷与细长缺陷分别进行处理的思路.在逐列灰度波形分析检出焊缝外边缘和两焊缝重叠区边缘的基础上,对于非细长缺陷,采用大模版中值与均值滤波相结合模拟背景,然后对消除背景后图像采用分区域阈值检出焊缝缺陷,对于细长缺陷,提出了基于逐列自适应二值化和改进霍夫变换的缺陷分割算法.结果表明,所提出的方法能够在有效地避免两焊缝重叠区边缘处误检的同时,检出微弱线缺陷.     

长罐体环焊缝缺陷定量检测技术

针对某长罐体焊缝质量检测的特殊要求,设计了射线探伤确定超标缺陷的平面位置、超声相控阵技术精确定量缺陷深度的方法,解决了在罐体20 mm厚度下实现8 mm厚度检测的质量控制难题。射线检测采用源在内的偏心倾斜透照法,通过优化工艺参数,实现了不低于1%的相对检测灵敏度,底片不清晰度值优于0.2 mm;同时采用超声相控阵一次波检测法,通过对系统性能优化和深度测量的精确标定,解决了超声检测与射线检测的灵敏度匹配与深度测量精度控制问题,实现了0.2 mm的深度定位精度;并在综合验证试验的基础上,在实际应用时采用深度分区判定法,在对缺陷深度精确测量的同时,有效提高了生产效率。     

搅拌摩擦焊焊缝缺陷的超声检测静态波形研究

以铝合金搅拌摩擦焊的包铝、隧道型孔洞、疏松、未焊透缺陷为研究对象,通过采用单晶斜探头和双晶斜探头进行检测获取缺陷的静态波形,分别描述每种缺陷的静态波形特点,研究缺陷与静态波形之间的关系,并将两种探头的检测结果进行比较.结果表明:两种探头检测的缺陷静态波形形状较相似,缺陷的形态和大小直接影响着静态波形的形状和峰值,疏松和...     

升船机轮毂焊缝未焊透缺陷超声波无损检测技术

为了有效提高焊缝未焊透缺陷检测结果的准确性,提出一种升船机轮毂焊缝未焊透缺陷超声波无损检测方法。利用改进的粒子群算法(PSO)搜索隶属函数的最优参数,对含有噪声的升船机轮毂焊缝图像展开模糊中值滤波处理,复原被噪声污染的像素点灰度值。经去噪处理后,采用一维局部二元模式算法(1-D LBP)提取升船机轮毂焊缝未焊透缺陷特征,对缺陷特征主成分分析和聚类处理,获取各个特征的权重和取值特点,将检测到的特征值和历史数据集比对,获取和不同缺陷特征的匹配结果,进而实现升船机轮毂焊缝未焊透缺陷超声波无损检测。试验结果表明,采用所提方法可以精准检测焊缝未焊透缺陷。     

搅拌摩擦焊焊缝缺陷的超声波动态波形研究

以搅拌摩擦焊焊缝的包铝陷入缺陷、隧道孔缺陷、未焊透缺陷为研究对象,通过超声波检测中的前后扫查和左右扫查获取缺陷的超声波回波动态波形,分别描述了三种缺陷的动态波形特点,并分析了各缺陷动态波形的形成原因。分析表明,由于包铝陷入缺陷的包铝层/铝合金基体界面两侧的声阻抗几乎相等,所以该缺陷的超声波回波是由于界面的不良结合而产生的;前后扫查的动态回波特征可以将隧道孔缺陷与包铝陷入、未焊透区分开,该特征可以作为搅拌摩擦焊焊缝缺陷超声波检测时的初步定性依据。     

激光拼焊焊缝质量自动检测技术研究及应用现状

激光拼焊由于其高速度、高精度等优点被广泛应用于航空、航天、汽车、造船等领域。为了确保激光拼焊板的高质量要求,焊缝质量检测技术成为激光拼焊质量保证的关键技术之一。本文简要介绍了广泛应用于激光拼焊的焊缝质量自动检测技术,主要包括结构光视觉焊缝质量检测技术、电磁超声波焊缝质量检测技术和漏磁无损检测技术等,分别对各技术的工作原理进行了阐述,综述了各技术的研究现状及应用情况,并在此基础上指出了当前存在的问题及未来的发展趋势。     

基于激光视觉传感的焊后检测技术研究综述

人工视觉检测是到目前为止最为广泛利用的焊缝检测方法,该方法可提供对焊缝表面外观、表面几何形状以及存在的表面不连续性或缺陷的质量分析.缺点是该方法检测周期长、可靠性低、劳动强度高以及依赖人的主观判断性强.而利用激光视觉传感的方法,可实现焊后的在线实时自动检测,避免了传统视觉检测方法所带来的局限性.首先介绍了焊后视觉检测技术,对激光视觉传感焊后检测技术的工作原理进行了阐述,并概述了目前该技术的研究成果以及所做的研究工作,最后对其应用前景进行了展望.     

基于结构光的焊缝表面质量检测

焊接质量检测是保证焊接质量的重要技术手段,人工检测焊接质量存在主观性强、效率低、准确率低等问题,为此提出了一种基于结构光的焊缝表面质量检测方法.首先,搭建了基于工业机器人和面结构光传感器的焊缝质量检测系统;其次,分析了焊接件的表面点云,采用随机采样一致性算法拟合平面以分割出焊缝点云,利用主成分分析算法得到焊缝点云的主方...     

大直径封闭环焊缝X射线双壁单影检测技术

笔者公司试制的一台液化天然气夹套储罐容器（深冷低温容器），内筒直径为3200mm,壁厚12mm，长20．194m，材质为0Cr18Ni9不锈钢（按深冷低温容器要求，母材应为含碳量≤0．10％的铬镍奥氏体不锈钢）；外筒为16MnR钢。设计温度为-196℃。内外筒体间填充保温材料并抽真空。     

基于激光视觉传感的焊缝三维测量

焊缝的三维测量是焊接过程自动化领域的关键技术之一.为了能够还原焊缝表面的轮廓并计算其各项参数,本文提出了一种基于激光视觉的焊缝表面非接触式测量系统,重点介绍了光学成像系统的设计、检测系统参数标定方法以及结构光光条图像的处理过程,最终得到了较为理想的焊缝轮廓曲线,并结合标定结果对焊缝的参数进行了计算.实验证明,整个检测系统具有较高的检测精度和稳定性.     

激光电源参数对焊缝成型及表面质量的影响

采用400WYAG固体激光器对2Cr13不锈钢进行了激光焊接工艺研究,分析了脉宽、频率、电流、脉冲波形对其焊缝成型及表面质量的影响.结果表明,脉宽增加,焊缝宽度、熔深增加,焊缝凹陷也增加;频率越高,焊缝宽度越窄,熔深越浅;电流增大,熔深、焊缝宽度和焊缝凹陷也相应增加;电流逐渐增大的波形对金属熔化形成熔池具有缓冲作用,焊缝凹陷较小;(200A×4ms+250A×2ms)×20Hz的电源参数适合2mm的2Cr13不锈钢板材的焊接.     

航空发动机加力燃烧室扩散器外壁环缝焊接模拟

基于焊接有限元分析软件SYSWeld,建立了某型号航空发动机加力燃烧室扩散器外壁的有限元模型,采用双椭球热源模型,模拟了其环缝电弧焊接的过程,得到了焊接温度场、应力场及焊后变形分布的结果并对其进行了定性分析。这可为加力燃烧室的实际焊接加工工艺提供理论依据。     

航空发动机加力燃烧室扩散器外壁环缝焊接模拟

基于焊接有限元分析软件SYSWeld，建立了某型号航空发动机加力燃烧室扩散器外壁的有限元模型，采用双椭球热源模型，模拟了其环缝电弧焊接的过程，得到了焊接温度场、应力场及焊后变形分布的结果并对其进行了定性分析。这可为加力燃烧室的实际焊接加工工艺提供理论依据。     

Theoretical Estimation of Machined Surface Profile Based on Cutting Edge Movement and Tool Orientation in Ball-nosed End Milling

This paper presents the theoretical estimation method of machined surface profile without actual machining in ball-nosed end miling. The fundamental simultaneous equations of identifying the cusp height at any point of a workpiece in the simulated surface have been successfully derived from the geometric relationship between the cutting edge movement and the normal line at the point. By the numerical calculation, the machined surface profile can be estimated and illustrated graphically. It was found that the maximum and minimum cusp heights exist in a narrow range of tool orientation less than 3 degrees near the normal direction.     

汽车横向摇臂总成焊缝质量视觉检测系统

汽车部件焊缝质量的人工检测效率低,精度差,且数据不易统计、存储及查询。将机器视觉技术引入汽车部件焊缝质量检测能够很好地克服上述缺陷,实现焊缝质量自动检测、判定、统计及查询。检测系统利用机器人手臂夹持视觉传感器与光源,对汽车底盘横向摇臂的焊缝分段采集结构光图像和LED光图像,根据不同图像特征设计适应性强的图像处理算法进行计算、判别。通过LED光图像可以识别焊缝缺失、表面气孔等缺陷;通过结构光图像可以测量出焊缝宽度和角焊缝厚度,并判定是否焊偏。试验结果表明,检测系统能准确高效地计算、判别焊缝的主要特征,适合在焊缝质量检测领域推广应用。     

基于BP人工神经网络模型的激光焊缝宽度预测方法

激光焊缝宽度是考核激光拼焊板质量的重要指标之一,直接影响到拼焊板的成形性能.因此,通过对激光焊缝宽度进行预测可以达到焊接工艺参数优化的目的,以提高拼焊板的焊接质量与成形性能.本文利用BP人工神经网络技术建立了焊缝宽度预测模型,该模型可以实现对焊缝宽度的有效预测,预测精度达到96%以上,具有较好的工业实用价值.     

基于金属磁记忆方法的压力容器对接焊缝应力检测

压力容器运行中易在应力集中区出现各种损伤,因此找出并消除应力集中区对稳定压力容器的使用寿命非常有益.阐述了金属磁记忆方法的基本原理、诊断设备的参数设置,并通过分析软件得到的数据,根据相关标准计算09MnNiDR对接焊缝和热影响区的残余应力分布情况.分析结果表明,热影响区残余应力高于焊缝,数据结果与同类焊接工艺下的试验和...