基于机器视觉焊接轨迹搜索算法

传统的焊接机器人一般采用示教再现的方法获取焊接轨迹,为确保这种工作模式能够实施,需要在前工序中采用人工点焊完成工件的定位,这将引起定位误差,使实际轨迹偏离示教轨迹. 针对该问题,提出了基于机器视觉焊接轨迹搜索算法. 基于几何形状的金字塔分层模板匹配技术,计算偏移量和旋转量从而校正示教轨迹. 结果表明,该算法具有较高的精度和效率,能满足机器人自动搜索轨迹对实时响应的要求. 工业应用表明,在实际焊接中,当焊接工件在X轴和Y轴方向有±5.5 mm的偏移量、在XOY平面上有8°的旋转角度时,该算法仍能准确搜索到焊接轨迹.     

基于机器视觉的枪式微型电阻焊接系统设计与应用

基于机器视觉在工业上的广泛应用,通过采用CCD视觉传感器在焊前采集焊点的图像信息来确定焊点的像素坐标,并将其转换为实际的空间位置坐标,然后控制焊枪移动到焊点的正上方,达到自动焊接的目的.该焊接系统的研制对实现太阳电池阵的高效自动化组装和焊接,提高太阳电池阵焊点的承载能力、极端温度下的力学性能、可靠性、导电性等具有重要意义.     

基于机器视觉的凸焊螺母焊接缺陷检测

凸焊螺母近年来已在汽车工业中得到了广泛应用.针对凸焊螺母在焊接过程中产生的焊接缺陷,采用机器视觉方法,通过小波包分解,对凸焊螺母的检测图像信号进行分解和边缘特征提取.从试验结果可以看出,采用的小波包方法具有较好的去噪能力,能够最大程度地提取焊接缺陷的边缘信息.     

高压凝固ZA43合金的非平衡组织

研究了高压凝固条件下ZA43合金凝固组织的变化。高压凝固ZA43合金的组织明显变细，没有形成粗大的树枝晶，分布随机，形状各异，部分横截面类似于胞晶的粒状结构，共晶相呈均匀细小的蠕虫状结构。高压增加了溶质原子在固溶体中的固溶度，减少了枝晶偏析。讨论了高压对凝固组织的影响。     

薄板Ti6Al4V钛合金电子束焊接组织性能分析

针对1.2mm厚Ti6A14V钛合金薄板进行了电子束焊接工艺试验,消除了薄板焊接常见的塌陷、熔切等缺陷,获得成形均匀和质量良好的焊缝;在光学显微镜和扫描电镜下观察了钛合金焊缝组织分布规律,焊缝区以马氏体为主,热影响区组织为α+β双态及少量马氏体;接头焊缝区显微硬度高,整体横向呈马鞍形分布.结果表明,薄板Ti6A14V钛合金电子束焊接接头拉伸强度与基材相当,但断后伸长率低于母材.     

非平衡凝固反常共晶研究进展

对共晶生长的凝固理论及非平衡凝固条件下产生的反常共晶的生长机制进行了评述。通过比较分析发现,现有的共晶生长理论模型不能够很好地解释反常共晶的形成,此外,发现不同的研究者对反常共晶的生长机制还有争议,关于两种反常共晶的划分标准未统一,对同一合金体系在深过冷快速凝固下产生反常共晶的临界过冷度有差异。综合现有研究结果,进一步研究反常共晶的生长机制对共晶凝固理论科学的发展将具有重要意义。     

金属及合金非平衡凝固的热力学行为分析

运用Ｐｒｉｎｇｏｇｉｎｅ的非平衡热力学理论,分析了金属及合金在非平衡凝固条件下凝固的热力学行为,提出了非平衡凝固时,获得亚稳组织的临界过冷度方程。运用此模型计算了合金的玻璃转变点,并分析了各物性参量对玻璃转变点的影响,结果与实验有较好的吻合。由此可以看出,用非平衡热力学理论描述金属及合金的非平衡凝固是可行的。     

单晶镍基高温合金的非平衡凝固

单晶高温合金具有优异的高温力学性能。本文着重介绍单晶高温合金的非平衡凝固方面的部分有趣的研究结果:包括固液界面的形态选择,从而提示如何合适控制定向凝固工艺参数;在大温度梯度下和在侧向约束条件下的定向凝固,首次发现存在一个无(γ+γ′)共晶区和TiC的上浮现象;在加快冷却速度时,还发现从未报导过的TiC的奇异形态以及其它一些亚稳相。     

非平衡凝固MC型碳化物的稳定性研究

对Ｒｅｎｅ’Ｎ４单昌镍基高温合金激光表面快速熔凝过程中形成的ＭＣ型碳化物的稳定性进行了研究，结果表明，非平衡凝固的ＭＣ型碳化物稳定性较差，外界条件对其非平衡形态间的转化具有明显影响，碳化物的形态和化学成份均有向平衡态转变的趋势。     

非平衡凝固过程中合金的溶质分凝和界面形态选择

对凝固过程中的非平衡问题,作了简要的讨论,并对非平衡态热力学在凝固过程中的应用作了介绍。凝固过程的非平衡性,决定了其溶质分凝和界面形态的选择。不同的凝固条件将获得不同的溶质分凝状况,凝固条件的变化又会使晶体的凝固过程随着凝固速率的增加经历从平面凝固向胞状晶、枝晶最终超高速平面凝固过程的转变。     

基于机器视觉的船体板架结构焊接坏点智能识别方法

为提高船舶制造工艺品质、提升船体整体安全性,以板架结构为研究目标,提出了一种基于机器视觉的船体板架结构焊接坏点智能识别方法。首先,在更新相机参数后,采集船体板架结构焊接处图像;然后,划分光线强度等级,采用不同阈值拟合增强图像视觉效果,提取焊接图像特征向量;最后,利用模糊C均值聚类推算不同焊接位置特征聚类度,利用支持向量机在高维特征空间探寻全局最优解,构建最优分类函数,从而识别焊接坏点。试验结果表明：该方法可以完整地识别出焊接坏点位置,识别精度与效率能够满足当前船体维护工作需求。     

机器视觉型焊缝跟踪技术

介绍了焊缝跟踪技术的研究现状,分析了用于焊缝检测的传感器工作原理及其优缺点,重点论述了基于机器视觉的焊缝跟踪系统的硬件组成和图像处理的工作流程.同时对多种控制算法(经典控制和智能控制)和焊缝边缘检测技术(基于形态学和遗传算法的边缘检测等)进行了分析,研究了机器视觉目前在焊接应用中存在的问题及解决思路,并对基于机器视觉的焊缝跟踪技术进行了展望.     

基于视觉方法的焊接变形测量研究

针对焊接中的热变形测量的问题,提出基于视觉方法来进行检测的方案,并进行理论推算,证明了该方法的可行性。通过利用数码拍照为试验手段来代替视觉的方法,且对获得图像提出了基于MATLAB图片处理及测量的算法,对比得出焊接变形。结果表明:MATLAB算法提出的结果能和理论推导相符合,采用视觉测量方法能检测焊接变形。     

基于机器视觉的焊缝特征测量技术研究

随着现代制造业的发展,对焊接质量和效率的要求不断提高。在需要重复焊接相同焊缝时,由于人的主观疲劳,可能会导致焊接质量下降、焊接效率降低等。文中使用Python编程语言,通过试验台模拟生产线上自动焊的相机视角,开发了一种基于机器视觉的焊缝特征自动测量系统,可以实时测量出直线焊缝的起止点、焊缝宽度与焊缝长度。试验结果表明,该测量系统可以精准地判断焊缝起止点,且对焊缝实际长度的测量误差率都在1%以内,对焊缝实际宽度的测量误差率低于25%,在可接受范围内。     

钛及钛合金的非熔化焊接

1 钎焊钛与其它金属易形成化合物或产生共晶反应,故作为钎焊基本条件的润湿性一般较好。但反应易生成脆性金属间化合物,且易引起钎料对基材的侵蚀,所以它须考虑到使用温度、钎料的熔点、钎焊温度及基材的热处理条件等来选择施工条件。另外,基材和钎料的表面有氧化物及油类的沾污时会防碍润湿性,焊接前必须对钎焊部位进行去油或酸洗,焊接也要在干燥的氩气中或10-2Pa以下的真空中进行。对于纯钛和α钛,钎焊温度较少引起基材性质变化。而α β钛合金,钎焊温度要在β相变温度以下,可用的钎料受此限制。β钛合金因固溶和时效处理后得到…     

Al-Y包晶合金非平衡凝固过程及组织特征

包晶凝固过程中小平面-小平面两相复相生长方式是凝固领域研究的一个热点。以初生相和包晶相都是严格计量比金属间化合物的Al-Y包晶合金作为研究对象,利用DSC热分析技术,严格控制冷却速度,获得不同凝固条件的非平衡凝固试样,研究了两相为小平面相的Al-Y包晶合金的凝固行为。发现小平面-小平面包晶系合金包晶凝固过程中,非平衡凝固特性及宏观偏析特点比非小平面包晶系更加明显。凝固特征温度与平衡相图偏差明显,包晶反应温度和包晶相直接凝固温度都远高于平衡相图给定的值,相对于相图是在“过热”条件下发生的,而固溶体型包晶合金一般是在“过冷”条件下发生的。包晶转变过程非常微弱,致使初生相残留量远高于平衡相图。即使对于过包晶成分的合金,其凝固组织中仍存在大量的共晶凝固组织,最终得到的凝固组织与平衡相图存在显著差异。     

超高压凝固Al—Si合金的非平衡组织

研究了超高压（５．５ＧＰａ）条件下凝固的过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金的非平衡组织。结果表明：过共晶成分合金中出现大量初生α相。并有α－β＋（α＋β）共晶的共生组织,Ｓｉ在α相中的固溶度和Ａｌ在β相中的固溶度都有极大增加。讨论了高压对凝固组织的影响。     

最大熵产生原理在非平衡凝固中应用

近年来,最大熵产生原理在物理、化学、生物等领域得到广泛应用,被认为是描述非平衡体系演化的普适性原理;其核心思想是孤立非平衡耗散体系演化总是选择最短路径,以使体系尽可能快地向平衡态演化。非平衡凝固技术在工业生产中应用日益广泛,凝固理论研究却仍集中于近平衡过程;最大熵产生率原理在非平衡凝固中的应用,可推动非平衡凝固理论的发展,进而促进凝固理论的工业应用。总结了近年来最大熵产生原理在非平衡凝固中的应用,包括二元合金非平衡凝固界面动力学模型及多相场模型、多元合金非平衡凝固界面动力学模型、平界面稳定性分析及自由枝晶生长模型。对建立这些模型的热力学过程和相应的数学方法进行了详尽的描述。最后对最大熵产生原理的研究前景进行了展望。     

eVision机械视觉技术全自动定位在焊接过程中的应用

综合运用计算机与人工智能算法和光学系统,在e Vision环境下设计了有图像采集、运动控制、图像处理3大模块构成的全自动定位焊接机器视觉系统,并对该系统进行了大量的实验。结果表明,该系统可以有效地提高焊点定位效率,相比人工定位焊接方式本系统精度能达到0.06 mm,并且可以实现全自动定位焊点。     

基于机器视觉的机器人焊枪引导至起始点的控制

机器人焊接作业的前期阶段主要目的是利用特定的双目视觉系统实时采集数据,然后将焊枪引导至待焊工件的起始位置,为后续的焊缝跟踪做准备。为了保证所采用算法的可靠性和实用性,设计了简单的速度控制器;为了符合工业实际情况,提高伺服过程的快速性,利用神经网络对相应参数与所设计的目标函数进行拟合,最后利用遗传算法筛选出最优解,通过仿真证明了所用算法的有效性。