于桐:埋弧焊缝表面数字轮廓的激光视觉检测论文

于桐:埋弧焊缝表面数字轮廓的激光视觉检测论文

本文主要研究内容

作者于桐(2019)在《埋弧焊缝表面数字轮廓的激光视觉检测》一文中研究指出:随着船舶、压力容器、能源工业、海洋工程等这些使用厚壁部件的行业快速发展,对厚壁部件的焊接效率和焊接质量也提出了更高的要求。厚壁部件大多采用多层多道焊,焊接过程中由于存在不可避免的加工误差、装配误差、焊接热变形等因素,使得焊前人工示教和离线编程的方法无法补偿、调整焊接路径和参数的实时变化,导致焊接效率低下、焊接质量难以控制。因此,探索新的检测方法使焊接机器人可以在焊接过程中实时检测焊接工况状态,进行自主规划路径和填充策略,提高其自动化效率显得尤为迫切。针对上述问题本文提出使用网格结构光作为主动光源的视觉测量系统,探索出一种提取焊缝表面轮廓信息的方法,为焊接路径的自主规划和填充策略提供数据。主要开展的工作内容如下:(1)搭建了一套网格结构光视觉测量系统。针对多层多道焊缝表面轮廓测量的需求,搭建了以网格条纹激光器、摄像机、计算器为核心的视觉测量系统。确定了摄像机工作距离H,激光器的工作高度h和投射角度α等技术参数的调节范围。该系统通过调整技术参数,能获取清晰的网格条纹图像,可以实现图像的采集、存储和显示等功能。(2)进行了条纹特征与坡口及焊缝表面轮廓变化的相关性研究。分析了条纹畸变方向、断点、拐点、相邻节点的横向距离、纵向条纹畸变程度与焊缝轮廓变化的关系,结果表明网格条纹视觉图像可作为表征坡口及焊缝轮廓的信息源。(3)探索了一种针对网格条纹的图像处理及求空间二维坐标的方法。讨论了摄像机成像模型,对摄像机进行标定实验,并对图像进行校正。研究了感兴趣区域的提取方法,尝试了几种分割图像方法,最后使用高通滤波加阈值分割分割条纹,探索了网格交点的提取方法,使用Laws纹理分析器和灰度重心法分别提取横纵条纹中心线,并设计了网格交叉提取算法,得到了世界坐标系下网格交点的二维坐标。(4)探索了获取交点三维坐标、三维重建和计算截面特征参数的方法。通过激光器和工件关系的确定,实现了三维坐标的获取,尝试了几种三维重建的方法,发现基于三角剖分的重建方法效果最好,通过斜率法提取了截面上特征点的坐标,计算了截面上每道焊缝宽度以及坡口间隙、宽度和深度等特征参数,并通过人工卡尺测量进行验证。验证结果表明:三维重建获取的轮廓与实际焊缝表面轮廓有较高的吻合度,可以为焊接路径规划和填充策略提供基础数据。

Abstract

sui zhao chuan bo 、ya li rong qi 、neng yuan gong ye 、hai xiang gong cheng deng zhe xie shi yong hou bi bu jian de hang ye kuai su fa zhan ,dui hou bi bu jian de han jie xiao lv he han jie zhi liang ye di chu le geng gao de yao qiu 。hou bi bu jian da duo cai yong duo ceng duo dao han ,han jie guo cheng zhong you yu cun zai bu ke bi mian de jia gong wu cha 、zhuang pei wu cha 、han jie re bian xing deng yin su ,shi de han qian ren gong shi jiao he li xian bian cheng de fang fa mo fa bu chang 、diao zheng han jie lu jing he can shu de shi shi bian hua ,dao zhi han jie xiao lv di xia 、han jie zhi liang nan yi kong zhi 。yin ci ,tan suo xin de jian ce fang fa shi han jie ji qi ren ke yi zai han jie guo cheng zhong shi shi jian ce han jie gong kuang zhuang tai ,jin hang zi zhu gui hua lu jing he tian chong ce lve ,di gao ji zi dong hua xiao lv xian de you wei pai qie 。zhen dui shang shu wen ti ben wen di chu shi yong wang ge jie gou guang zuo wei zhu dong guang yuan de shi jiao ce liang ji tong ,tan suo chu yi chong di qu han feng biao mian lun kuo xin xi de fang fa ,wei han jie lu jing de zi zhu gui hua he tian chong ce lve di gong shu ju 。zhu yao kai zhan de gong zuo nei rong ru xia :(1)da jian le yi tao wang ge jie gou guang shi jiao ce liang ji tong 。zhen dui duo ceng duo dao han feng biao mian lun kuo ce liang de xu qiu ,da jian le yi wang ge tiao wen ji guang qi 、she xiang ji 、ji suan qi wei he xin de shi jiao ce liang ji tong 。que ding le she xiang ji gong zuo ju li H,ji guang qi de gong zuo gao du hhe tou she jiao du αdeng ji shu can shu de diao jie fan wei 。gai ji tong tong guo diao zheng ji shu can shu ,neng huo qu qing xi de wang ge tiao wen tu xiang ,ke yi shi xian tu xiang de cai ji 、cun chu he xian shi deng gong neng 。(2)jin hang le tiao wen te zheng yu po kou ji han feng biao mian lun kuo bian hua de xiang guan xing yan jiu 。fen xi le tiao wen ji bian fang xiang 、duan dian 、guai dian 、xiang lin jie dian de heng xiang ju li 、zong xiang tiao wen ji bian cheng du yu han feng lun kuo bian hua de guan ji ,jie guo biao ming wang ge tiao wen shi jiao tu xiang ke zuo wei biao zheng po kou ji han feng lun kuo de xin xi yuan 。(3)tan suo le yi chong zhen dui wang ge tiao wen de tu xiang chu li ji qiu kong jian er wei zuo biao de fang fa 。tao lun le she xiang ji cheng xiang mo xing ,dui she xiang ji jin hang biao ding shi yan ,bing dui tu xiang jin hang jiao zheng 。yan jiu le gan xing qu ou yu de di qu fang fa ,chang shi le ji chong fen ge tu xiang fang fa ,zui hou shi yong gao tong lv bo jia yu zhi fen ge fen ge tiao wen ,tan suo le wang ge jiao dian de di qu fang fa ,shi yong Lawswen li fen xi qi he hui du chong xin fa fen bie di qu heng zong tiao wen zhong xin xian ,bing she ji le wang ge jiao cha di qu suan fa ,de dao le shi jie zuo biao ji xia wang ge jiao dian de er wei zuo biao 。(4)tan suo le huo qu jiao dian san wei zuo biao 、san wei chong jian he ji suan jie mian te zheng can shu de fang fa 。tong guo ji guang qi he gong jian guan ji de que ding ,shi xian le san wei zuo biao de huo qu ,chang shi le ji chong san wei chong jian de fang fa ,fa xian ji yu san jiao pou fen de chong jian fang fa xiao guo zui hao ,tong guo xie lv fa di qu le jie mian shang te zheng dian de zuo biao ,ji suan le jie mian shang mei dao han feng kuan du yi ji po kou jian xi 、kuan du he shen du deng te zheng can shu ,bing tong guo ren gong ka che ce liang jin hang yan zheng 。yan zheng jie guo biao ming :san wei chong jian huo qu de lun kuo yu shi ji han feng biao mian lun kuo you jiao gao de wen ge du ,ke yi wei han jie lu jing gui hua he tian chong ce lve di gong ji chu shu ju 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自兰州理工大学的于桐,发表于刊物兰州理工大学2019-07-18论文,是一篇关于多层多道焊论文,机器视觉论文,网格结构光论文,三维重建论文,兰州理工大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自兰州理工大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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