磁光成像焊縫跟蹤偏差自動檢測.pdf

1、自上世紀70年代焊接領域開始應用激光技術以來，激光焊接以其高質(zhì)量、高精度、低變形、高效率和高速度等諸多特點在工業(yè)發(fā)達國家工業(yè)界的各個領域中得到普遍應用，具有很大的發(fā)展?jié)摿?。隨著激光器本身的發(fā)展，激光焊接作為一種先進的特種焊接工藝在未來的材料連接領域必將發(fā)揮至關重要的作用。
　　焊接是制造業(yè)領域重要的加工技術，具有工作條件惡劣、工作量大及質(zhì)量要求高等諸多特點。激光焊接作為焊接工業(yè)中較常用的焊接工藝方法，以激光束作為被控對象實現(xiàn)焊接自

2、動控制是焊接自動化的一個重要手段。其中，精確的焊縫跟蹤是保證焊接質(zhì)量的前提，即在整個焊接過程中必須控制激光束使其始終與焊縫對中。為此，需精確地自動檢測出焊縫的位置。尤其隨著精密工件焊接的需求及減少成本的考慮，無坡口、緊密對接的微間隙焊縫的焊接問題日益突出。焊接微間隙對接焊縫時可不用填絲，能獲得更小的焊接變形和更加均勻的焊縫接頭，并能減少接頭焊后缺陷檢測和修復的工作量，從而可顯著提高焊接效率和經(jīng)濟效益。然而焊接同時又是一門復雜的熱加工工藝

3、技術，工件在焊接過程中要產(chǎn)生熱變形，并且在焊接過程中會出現(xiàn)強烈的輻射、弧光、煙塵、飛濺等干擾，使得在焊接過程中實現(xiàn)焊縫位置的精確檢測相當困難。特別是對于激光焊接，其激光束功率密度高，光斑直徑小，所允許的焊縫路徑偏差非常小，通常當激光束與焊縫之間的偏差大于0.2mm時即可導致工件報廢。因此微間隙對接焊縫的自動檢測和跟蹤技術十分重要，然而采用一般傳感方法難以實現(xiàn)該類焊縫的識別。
　　論文針對YAG激光焊接低碳鋼微間隙（間隙＜0.1 m

4、m）對接焊縫，研究一種基于磁光成像的焊縫位置檢測方法。介紹了磁光成像傳感器的傳感原理，通過磁光傳感器攝取焊縫圖像，分析磁光焊縫圖像序列，選取感興趣區(qū)域進行圖像處理。根據(jù)焊縫圖像灰度分布特性提取焊縫位置過渡區(qū)域，以焊縫過渡區(qū)域中心點作為焊縫位置點，以該點作為焊縫位置檢測點得到焊縫的中心位置。并研究了不同焊接條件對焊縫位置檢測的影響。通過回歸分析、曲線擬合研究特征參數(shù)與焊縫偏差之間的數(shù)學關聯(lián)。激光焊接試驗結(jié)果表明，利用磁光成像技術在不同的試