基于结构光无坡口对接焊缝图像实时处理研究

设计了一套基于结构光无坡口时接焊缝图像实时处理的方法.对焊缝图像采用中值滤波去除图像噪声,提出三次筛选法对图像进行二值化,采用基于二值形态学的滤波方法滤除孤立点,采用求取边缘上下两个边界点平均值的方法快速提取结构光的中心线.提出了通过求取结构光邻域灰度曲线二阶导数的方法来获取焊缝中心位置信息.试验结果表明,所设计的方法能够准确地提取焊缝中心,具有很强抗干扰性能,能够满足焊缝跟踪系统的实时性要求.     

X型坡口薄板对接焊缝的射线检测方法探讨

以AP1000核电工程中CA03结构模块中6mm厚薄板X型坡口对接焊缝为研究对象，因受薄板焊缝高度与母材厚度之比大的因素影响，试验采取八组不同的射线管电压和照相时间进行射线照相，最终通过焊缝胶片的质量评审结果和母材及焊缝的黑度对比总结出一种针对薄板焊缝的射线检测方法。     

光切法视觉检测的焊缝坡口中心定位方法

焊缝坡口成像质量和焊缝中心定位是实时焊缝跟踪系统的关键问题,针对氩弧焊接时坡口的视觉焊缝跟踪过程中强弧光干扰等问题,设计了基于高亮单色激光结合窄带滤镜的光切法坡口成像系统,分析焊缝图像特征,提出一种基于直线Hough变换的坡口中心快速定位方法,实际应用结果表明,该系统算法简单并满足实时性要求。     

对接焊缝余高检测方法探讨

叙述了对按焊缝错边与焊缝余高同时存在时的焊缝余高检测法。介绍了采用焊按检验尺检测法;为求得检测的更高精度,推荐自制固定弦长三点式组合样板的检测法。     

基于视觉检测的对接焊缝跟踪方法

对于常规焊缝,线结构光跟踪可以有效提取焊缝坡口特征。但是对于工业生产中大量应用的薄板对接焊缝,由于焊缝宽度很小,结构特征不明显,不适合采用线结构光跟踪方法。提出一种使用普通光源照明的视觉跟踪方法,可以准确识别直线焊缝。首先通过行扫描,确定焊缝的初始特征点。对于薄板对接时存在的点固点,通过增量阈值法滤除。直线拟合采用迭代式的随机抽样最小二乘法,实现了准确、稳定、快速的焊缝跟踪。     

T形角焊缝接头的坡口角度研究

以工程机械常用的Q550高强度钢为母材,采用ER50-6和MK.G60-1焊丝,对20和30mm两种板厚的实验材料进行焊接,以T形角焊缝接头形式为研究对象,对不同坡口角度的接头形式进行弯曲试验和金相组织分析。结果表明,坡口角度为25°～35°时,焊缝具有良好的综合力学性能,同时比45°坡口角度的焊缝可减少焊接道数,从而约减少18.5%的焊接工作量。     

不同材料对接焊缝的超声波检测

1 检测对象 检测对象为对焊刀具毛坯,其材料为45钢-W18Cr4V,形状尺寸见图1。主要检查其摩擦焊焊缝的未熔合等内在质量。     

窄间隙焊自动跟踪系统中小坡口面角坡口棱边的图像检测

通过对在小坡口面角情况下的窄间隙GMAW坡口图像的分析,确定了用改进的Roberts算子作为坡口边缘检测的图像处理算法,并将坡口棱边的位置定位到亚象素,该图像检测系统可在短路过渡电弧焊条件下稳定可靠地工作。     

管道对接焊缝的超声波检测

针对工艺管道对接焊缝的特点,对焊接方法、焊接位置及易产生的缺陷进行了分析。由于工艺管道对接焊缝壁厚范围大,多是直管与直管、直管与弯头、法兰、阀门等管件对接,采用单面焊接双面成型工艺,这种特殊结构型式和焊接工艺,使超声波检测只能进行单面双侧扫查或单面单侧扫查。为了提高缺陷的检出率,对不同规格、不同结构的焊缝在选择扫查面、探头数量、探头型号和探头尺寸时应有针对性。根部缺陷的判定对仪器扫描线调节精度提出了较高要求,对典型缺陷的回波特征进行了分析。通过以上分析和采取的措施,能有效提高工艺管道对接焊缝超声波检测的质量。     

异型紫铜管对接焊缝超声波检测

感应炉中的感应器系采用异型紫铜管绕制而成,以往均采用整条铜管绕制。随着工业的发展,感应炉规格品种不断增加,往往要采用有焊缝的铜管绕制。为此焊接管必须进行无损探伤,以确保焊缝的质量达到母材各项性能指标。本文阐述了异型紫铜管的超声波检测方法,通过解剖及力学、电学性能对比试验和实际应用表明超声波检测该焊缝是可行、可靠及实用的。 1 异型紫铜管对接焊缝的特点及质量要求 异型紫铜管对接焊缝主要采用钎焊法,焊缝宽度很小,一般在0.1～0.2mm。异型管形状不一,壁厚较薄,而且厚薄不均,尺十较小。其常用的几种异形管子的规格见表1。     

基于等承载能力原则的低匹配对接接头设计

根据对接接头的应力分布特点,提出了低匹配接头焊缝与母材具有相等静载承载能力的条件,即焊根处应力集中因子与接头匹配比（焊缝金属与母材的屈服强度的比值）相等。通过有限元计算及其结果的回归分析,建立了对接接头几何参数与焊根处应力集中因子经验方程。针对高强钢焊接结构的应用,以焊缝与母材静载等强承载为原则,进行了低匹配对接接头的几何形状设计。结果表明,该几何形状设计不仅可在较大范围内选择匹配比而不必降低应用载荷,而且接头断裂模式由局部屈服断裂向整个接头的全面屈服断裂转变,该接头设计对于高强钢低匹配接头的应用具有重要意义。     

新型铝合金薄板对接激光焊接头性能

以6156铝合金为主要研究对象,对比了其激光填丝焊与自熔焊各自特点,探讨了焊缝表面成形、焊缝熔宽的影响因素及接头的抗拉强度与疲劳强度变化规律.结果表明,功率在1 800 W左右,焊接速度在2～3.5 mm/min,送丝速度在2～3.5 mm/min范围能获得较好的焊缝表面成形;接头焊后不经热处理抗拉强度可达314.3 MPa,为母材强度的81.3%,且有良好的抗疲劳性能;铝合金激光焊具有焊接速度高、焊缝成形美观、焊接参数范围广的特点,是一种良好的焊接方式.     

激光焊接不锈钢微间隙焊缝偏差角点检测法

针对大功率(10 kW)光纤激光焊接304不锈钢紧密对接微间隙焊缝(焊缝间隙小于0.1 mm),通过高速像机摄取熔池近红外热像并分析其特征,分析和处理熔池热像特征,提取激光束偏离焊缝位置的信息,探索激光束与焊缝偏差的信息表征.利用激光深熔焊的匙孔效应,研究焊缝在固态与液态交界处不稳定边缘特征点,提出一种角点检测法实现微间隙焊缝偏差的检测.结果表明,熔池红外热像角点密集分布中心与焊缝偏差有密切的关系,通过角点分布密度可以有效判断焊缝偏差状态.     

一类窄焊缝的结构光图像特征提取方法

提出一种新颖的窄焊缝的特征提取与图像处理方法,有效地克服了环境的各种干扰,可靠地提取出了焊缝的特征点.首先设计了一套基于线结构光的显微视觉系统,可靠地检测出了结构光焊缝图像;接着提出一种基于阈值变换的行像素点统计算法和自适应形态学收缩算法可靠地分割出结构光条纹图像;然后采用过度参数直线拟合和B样条曲线拟合算法准确地得到了结构光条纹的中心线.最后,提出一种基于距离搜索的算法,得到了焊缝的特征点.结果表明,窄焊缝结构光图像特征提取方法可行.     

基于拉东变换和模糊增强的结构光焊缝跟踪图像处理

针对激光结构光引导焊缝跟踪过程中图像特点,首先对图像进行多角度拉东变换,然后找到变换后的图像中的激光条纹所对应奇异点,保持该奇异点附近点像素值不变,削弱该奇异点远点像素值,再进行拉东逆变换复原图像;最后采用模糊增强法对复原后的图像进行处理,可以获得清晰且少噪声的结构光图像.结果表明,该方法效果良好,抗干扰性较强,耗时较少,适合于激光视觉焊缝跟踪过程.     

基于结构光视觉传感的焊缝视觉信息检测和识别研究

对基于结构光视觉传感的焊缝视觉信息检测和识别进行了研究.所获取的焊缝图像中存在着大量的飞溅、烟尘和电弧光等噪声干扰.CCD摄像机获取焊缝图像,经图像采集卡A/D转换后送入计算机内存,然后采用各种图像处理方法对图像数据进行处理,焊缝原始图像经过二值化、中值滤波、拉普拉斯锐化、细化一系列图像预处理,准确提取激光条纹信息,提出了几种常见的焊缝形式的检测和识别算法,算法所需时间均不到1 ms,提取焊缝特征,实现对焊缝的自动跟踪.     

基于Beamlet变换的结构光焊缝图像线性特征提取

鉴于以结构光为主动光源的焊缝跟踪方法可用于识别不同坡口形式的焊缝位置信息,对结构光焊缝图像进行了分析.为有效提取图像中结构光线性特征以确定焊缝位置,引入了束波变换.阐述了束波变换原理,开发了基于多尺度束波变换的结构光焊缝图像线性特征提取算法.做基于最大Beamlet统计的检验,对结构光焊缝图像进行小尺度束波变换以确定结构光线的大致位置,缩小搜索范围;然后对图像进行大尺度束波变换确定焊缝部分结构光线的线性特征,根据线段斜率变化可确定焊缝位置.采用该算法确定一幅结构光焊缝图像的焊缝位置的时间为260 ms.     

The influence of joint geometric parameters on shape factor of butt joint with center through crack

In this research,the influence of such joint geometric parameters as weld width and reinforcement on shape factor of butt joint with center crack subjected to static loading was investigated by finite ...     

含中心裂纹低匹配对接接头形状参数对形状因子的影响

基于有限单元法针对含中心裂纹的低匹配对接接头形状设计,以最大限度提高接头的抗断能力为目标,从断裂力学角度出发,考察了含中心裂纹的低匹配对接接头的焊缝余高高度、盖面焊道宽度、焊趾过渡圆弧半径等形状参数对其形状因子的影响.结果表明,焊缝余高高度对含中心裂纹的低匹配对接接头形状因子影响最为显著,盖面焊道宽度的影响次之,焊趾过渡圆弧半径的影响最小.选择合适的形状参数可以提高含中心裂纹低匹配对接接头的抗断能力.     

基于斜率分析法的焊缝条纹直线特征提取分析

提出了一种基于直线拟合的斜率分析法,用于提取线结构光焊缝条纹特征直线. 该方法将光条上的所有n个像素点按坐标大小顺序排列,从起始点开始顺次推移,每连续n0个光点进行直线拟合,共记录n-n0个斜率值,通过斜率变化特征计算光点在各条纹直线上的分布数量,以完成点集划分,根据划分后的各点集拟合直线作为求得的焊缝特征直线,最后讨论了参量n0对拟合直线的影响. 结果表明,该方法能够有效地检测角接、搭接及V形等各类焊缝特征直线,满足焊缝检测的试验现场要求.