焊缝轮廓线激光检测系统开发及算法实现 被引量：5

1

作者 刘航 李志勇 +1 位作者 任杰亮 宋承胜 《焊接》 北大核心 2017年第1期27-31,共5页

目前焊缝表面检测主要依靠肉眼观察和简单测量实现,其科学性、精确性受到检验人员主观因素的影响。线激光扫描方法是工业应用中比较先进的非接触轮廓检测方法。通过线激光扫描,利用激光三角测量法可以得到物体轮廓,进而得到物体的形貌... 目前焊缝表面检测主要依靠肉眼观察和简单测量实现,其科学性、精确性受到检验人员主观因素的影响。线激光扫描方法是工业应用中比较先进的非接触轮廓检测方法。通过线激光扫描,利用激光三角测量法可以得到物体轮廓,进而得到物体的形貌信息。基于上述技术,开发了一套焊缝轮廓线激光检测系统,系统由半导体线激光器、CMOS工业相机、LabVIEW虚拟仪器软件平台组成。基于LabVIEW编写了包括图像采集、图像处理与焊缝轮廓计算的系统,能够得到较为准确的焊缝表面轮廓信息。 展开更多

关键词 焊缝轮廓 线激光 激光三角测量法

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冷轧激光焊机焊缝质量判定系统的应用 被引量：3

2

作者 毛兴 《宝钢技术》 CAS 2021年第2期64-69,共6页

早期冷轧激光焊机焊缝质量的判定,一般采用人工肉眼观察、在线视频跟踪、离线破坏测试等方法。由于上述焊缝质量标准缺乏量化标准,不仅识别准确性差且效率低,无法满足高速生产的要求。随着视觉技术的不断发展,冷轧激光焊机通过焊缝特征... 早期冷轧激光焊机焊缝质量的判定,一般采用人工肉眼观察、在线视频跟踪、离线破坏测试等方法。由于上述焊缝质量标准缺乏量化标准,不仅识别准确性差且效率低,无法满足高速生产的要求。随着视觉技术的不断发展,冷轧激光焊机通过焊缝特征数据采集和数学模型分析,已实现焊缝同步自动判定功能。详细介绍了先进视觉技术在冷轧激光焊机的应用,着重分析了系统组成,焊缝间隙、焊接熔深、焊缝轮廓等焊缝特征数据采集的方法,并通过具体案例应用分析,阐述了判定系统的高效与准确性。当前焊机通过该判定系统的应用,提高了焊接可靠性,有效降低了机组焊缝断带风险。 展开更多

关键词 激光焊机 间隙 熔深 焊缝轮廓

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基于自适应阈值和边缘生长的焊缝轮廓检测方法 被引量：2

3

作者 高亚峰 李志勇 +2 位作者 杨康 乔东乐 姚欢 《热加工工艺》 北大核心 2021年第15期145-148,共4页

针对常规边缘检测方法对金属表面划痕、锈蚀、污渍敏感的问题,提出了边缘检测与散点颗粒去除相结合的焊缝轮廓检测法。通过对图像进行高斯平滑,计算每一列相邻像素的差值,选取阈值自动筛选符合条件的边缘点,将噪声点、伪边缘点通过颗粒... 针对常规边缘检测方法对金属表面划痕、锈蚀、污渍敏感的问题,提出了边缘检测与散点颗粒去除相结合的焊缝轮廓检测法。通过对图像进行高斯平滑,计算每一列相邻像素的差值,选取阈值自动筛选符合条件的边缘点,将噪声点、伪边缘点通过颗粒过滤的方法去除,最后寻找边缘端点,制定线段生长法,连接边缘线段确定焊缝轮廓。该方法能准确定位焊缝边缘,有效消除母材表面缺陷对焊缝轮廓识别的干扰。 展开更多

关键词 自适应阈值 边缘检测 图像处理 焊缝轮廓

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焊缝轮廓自动识别激光焊接系统研究 被引量：2

4

作者 刘斌儒 关艳翠 《精密制造与自动化》 2017年第1期14-16,共3页

基于视觉系统对工件焊缝轮廓进行图像采集,经过软件处理,自动生成焊缝轨迹。系统包括图像采集模块,信号处理模块,轨迹生成系统及监视系统。着重阐述了图像采集及处理过程,并且对轨迹生成过程中的位置补偿进行分析,实现对工件的精确定位... 基于视觉系统对工件焊缝轮廓进行图像采集,经过软件处理,自动生成焊缝轨迹。系统包括图像采集模块,信号处理模块,轨迹生成系统及监视系统。着重阐述了图像采集及处理过程,并且对轨迹生成过程中的位置补偿进行分析,实现对工件的精确定位和焊接。图像信号经过软件程序处理转化成特征坐标值,对来料尺寸进行检测,实现对来料工件焊缝尺寸的判定。 展开更多

关键词 焊缝轮廓 自动识别 焊接系统 图像处理

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基于斜率单调区间跨度分割的焊缝轮廓特征点的提取 被引量：1

5

作者 余亮 唐华 +2 位作者 王芳 卢桂琴 何银水 《焊接》 北大核心 2017年第10期44-47,共4页

焊缝轮廓特征点是厚板机器人焊接中指导焊枪实施焊道规划和焊缝跟踪的依据。以提取的T形接头焊缝轮廓为研究对象,提出了一种利用斜率单调区间跨度Otsu分割来提取焊缝轮廓特征点的算法。该算法首先利用有效的斜率计算方法求取预处理后的... 焊缝轮廓特征点是厚板机器人焊接中指导焊枪实施焊道规划和焊缝跟踪的依据。以提取的T形接头焊缝轮廓为研究对象,提出了一种利用斜率单调区间跨度Otsu分割来提取焊缝轮廓特征点的算法。该算法首先利用有效的斜率计算方法求取预处理后的焊缝轮廓的斜率,然后对斜率进行平滑处理并确定斜率单调区间,从中筛选出斜率跨度超过平均跨度的区间;将这些区间的跨度再进行Otsu分割以确定跨度超过获得的阈值区间,获得最终区间的中间位置即为焊缝轮廓的特征点。该算法无需设定任何参数,可用于典型的焊缝轮廓特征点的提取。 展开更多

关键词 特征点提取 机器人焊接 斜率跨度 焊缝轮廓

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激光旁轴送丝熔覆堆积成形焊缝特征拟合及最佳搭接率模型验证

6

作者 李松钊 朱加雷 +5 位作者 赵晓鑫 黄钰连 朱昱颖 宋旷达 李桂新 黄钰珊 《应用激光》 CSCD 北大核心 2024年第6期53-59,共7页

在激光旁轴送丝熔覆成形中,表面平整度是影响其成形质量的关键因素。为获得理想的表面平整度,选取ER-2209焊丝,基于激光旁轴送丝单层单道熔覆焊缝形貌,使用MATLAB软件对其进行图像处理、焊缝特征提取及数学拟合。试验结果表明,传统焊缝... 在激光旁轴送丝熔覆成形中,表面平整度是影响其成形质量的关键因素。为获得理想的表面平整度,选取ER-2209焊丝,基于激光旁轴送丝单层单道熔覆焊缝形貌,使用MATLAB软件对其进行图像处理、焊缝特征提取及数学拟合。试验结果表明,传统焊缝的抛物线模型与实际熔覆焊缝特征差异较大,为保证误差可控,同时避免不利因素的产生,经过多组不同阶数的拟合结果对比发现,使用6阶函数对试验对象的拟合效果更好。由焊缝曲线的拟合结果可得出最优拟合函数,进而利用微分的思想建立最佳平整度的数学模型,可求解出最佳理论搭接率,并通过5组单因素激光旁轴送丝搭接试验对所提出的表面平整度模型进行验证。结果表明,焊缝表面平整度是焊缝特征和层间偏移量的函数;该模型的理论最佳搭接率是30.45%,试验验证的理想搭接率在30%~35%之间,在试验误差允许范围内理论最佳搭接率成立。在实际的激光旁轴送丝熔覆成形过程中,可以根据实际情况,在理论最优搭接率基础上小范围灵活调整。 展开更多

关键词 激光旁轴送丝熔覆成形技术 图像处理 焊缝轮廓拟合 搭接率模型 单因素试验

原文传递

海洋钢结构的焊接质量控制 被引量：5

7

作者 徐玉强 李凡 刘伯胜 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2007年第B11期698-707,共10页

近几年，石油和天然气价格推动了世界海洋石油工业的高速发展，海洋钢结构作为海上油气钻采的支撑结构物，其建造量逐年递增。由于海洋钢结构特殊的服役环境，且随着向深水海域的迈进，海洋钢结构的服役环境趋向于更为恶劣，相比常规钢... 近几年，石油和天然气价格推动了世界海洋石油工业的高速发展，海洋钢结构作为海上油气钻采的支撑结构物，其建造量逐年递增。由于海洋钢结构特殊的服役环境，且随着向深水海域的迈进，海洋钢结构的服役环境趋向于更为恶劣，相比常规钢结构而言，其对焊接质量的要求更为严格。对海洋钢结构的结构类型、焊接结构的最新设计理念以及焊接质量的控制措施进行了阐述。掌握焊接参数对焊接质量的影响以及掌握焊接缺陷产生的机理是控制海洋钢结构焊接质量的关键。 展开更多

关键词 海洋钢结构 焊接质量 焊接工艺 焊后热处理 焊接冷裂纹 层状撕裂 焊缝轮廓控制

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机器人有左右摆动干扰正环形焊缝定位方法 被引量：2

8

作者 董翔 冯乔生 +1 位作者 夏君霏 张亚萍 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第12期292-303,共12页

受限于管道内环形焊缝缺少点和直线特征,单目视觉无损检测机器人自动定位管道中的焊缝仍然是一项充满挑战性的研究。研究机器人有左右摆动干扰运动下正环形焊缝定位问题,根据管道内壁圆形焊缝在检测机器人相机中的几何成像模型和机器人... 受限于管道内环形焊缝缺少点和直线特征,单目视觉无损检测机器人自动定位管道中的焊缝仍然是一项充满挑战性的研究。研究机器人有左右摆动干扰运动下正环形焊缝定位问题,根据管道内壁圆形焊缝在检测机器人相机中的几何成像模型和机器人运动速度,建立定位正圆形焊缝至检测机器人距离的特殊同步定位与地图构建(SLAM)问题控制方程,并将求解该控制方程的问题转换成使损失函数达到最小的优化问题。针对该优化问题的高度非线性,采用遗传算法求解,实现了机器人有左右摆动干扰运动下的正环形焊缝定位。利用机器人在圆柱形管道内探测的正圆形焊缝的合成视频以及实际工作时所抓拍的视频,对所提定位方法进行实验,实验结果表明,所提定位方法可以获得良好的结果。 展开更多

关键词 机器视觉 单目视觉 管道圆环焊缝定位 环形焊缝轮廓形状建模 管道焊缝SLAM 遗传算法

原文传递

激光旁轴送丝熔覆堆积成形焊缝特征拟合及最佳搭接率模型验证

9

作者 李松钊 朱加雷 +5 位作者 赵晓鑫 黄钰连 朱昱颖 宋旷达 李桂新 黄钰珊 《应用激光》 CSCD 北大核心 2023年第9期49-55,共7页

在激光旁轴送丝熔覆成形中,表面平整度是影响其成形质量的关键因素。为获得理想的表面平整度,选取ER-2209焊丝,基于激光旁轴送丝单层单道熔覆焊缝形貌,使用MATLAB软件对其进行图像处理、焊缝特征提取及数学拟合。试验结果表明,传统焊缝... 在激光旁轴送丝熔覆成形中,表面平整度是影响其成形质量的关键因素。为获得理想的表面平整度,选取ER-2209焊丝,基于激光旁轴送丝单层单道熔覆焊缝形貌,使用MATLAB软件对其进行图像处理、焊缝特征提取及数学拟合。试验结果表明,传统焊缝的抛物线模型与实际熔覆焊缝特征差异较大,为保证误差可控,同时避免不利因素的产生,经过多组不同阶数的拟合结果对比发现,使用6阶函数对试验对象的拟合效果更好。由焊缝曲线的拟合结果可得出最优拟合函数,进而利用微分的思想建立最佳平整度的数学模型,可求解出最佳理论搭接率,并通过5组单因素激光旁轴送丝搭接试验对所提出的表面平整度模型进行验证。结果表明,焊缝表面平整度是焊缝特征和层间偏移量的函数;该模型的理论最佳搭接率是30.45%,试验验证的理想搭接率在30%~35%之间,在试验误差允许范围内理论最佳搭接率成立。在实际的激光旁轴送丝熔覆成形过程中,可以根据实际情况,在理论最优搭接率基础上小范围灵活调整。 展开更多

关键词 激光旁轴送丝熔覆成形技术 图像处理 焊缝轮廓拟合 搭接率模型 单因素试验

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基于亮度突变性与密度特征检测的厚板T形接头焊缝轮廓识别 被引量：1

10

作者 何银水 李岱泽 +1 位作者 赵梓宇 钱韦旭 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期757-763,共7页

基于激光视觉传感的厚板电弧焊接中,为实现自动化、智能化,焊接需要有效的焊缝轮廓提取方法.针对厚板T形接头熔化极活性气体保护焊中焊缝图像强烈的电弧干扰背景,提出了一种基于亮度突变性与密度特征检测的焊缝轮廓识别方法.首先,采用... 基于激光视觉传感的厚板电弧焊接中,为实现自动化、智能化,焊接需要有效的焊缝轮廓提取方法.针对厚板T形接头熔化极活性气体保护焊中焊缝图像强烈的电弧干扰背景,提出了一种基于亮度突变性与密度特征检测的焊缝轮廓识别方法.首先,采用改进的Canny算法凸显焊缝轮廓边缘并抑制电弧干扰背景.然后,利用激光条纹在局部区域内存在亮度突变的特性,提出一种亮度突变检测方法对干扰背景进一步抑制.最后,在Otsu阈值分割处理的基础上,提出了基于带宽与密度特征逐列扫描去除干扰的算法,并将处理后的数据进行最近邻聚类,利用数据类的空间尺度特征识别焊缝轮廓.结果表明:提出的算法在处理电弧区域占图像面积近20%的强干扰时,能有效地提取不同填充阶段焊缝轮廓95%以上的整体信息,可为不同接头机器人自动化、智能化焊接的进一步实施提供参考. 展开更多

关键词 亮度突变性 密度特征检测 改进Canny算法 焊缝轮廓识别 视觉传感 T形接头

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基于“准双目”立体视觉的球罐多层焊缝坡口轮廓检测 被引量：3

11

作者 王军波 陈强 孙振国 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期84-87,共4页

焊缝坡口的填充情况是球罐纵缝多层焊接规范参数自动规划和调整的一个重要依据。结合球罐纵缝自动焊接焊枪摆动的特点,提出了一种基于单摄像机运动的“准双目”立体视觉方法,用于检测球罐多层焊接时焊缝坡口的填充情况,从而避免了双目... 焊缝坡口的填充情况是球罐纵缝多层焊接规范参数自动规划和调整的一个重要依据。结合球罐纵缝自动焊接焊枪摆动的特点,提出了一种基于单摄像机运动的“准双目”立体视觉方法,用于检测球罐多层焊接时焊缝坡口的填充情况,从而避免了双目立体视觉公共视场要求和摄像机位置重叠之间的矛盾。由此开发了提取用于表征坡口填充情况的焊缝坡口轮廓参数的计算方法。所检测的轮廓参数精度小于0.5mm,为球罐多层焊接自动化提供了条件。 展开更多

关键词 “准双目”立体视觉 单摄像机运动 焊缝坡口轮廓 检测 球罐多层焊 双目立体视觉 焊缝坡口 多层焊接 轮廓检测 球罐

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2205双相不锈钢SAW焊接热裂纹消除 被引量：1

12

作者 周谊 《造船技术》 2021年第5期63-66,共4页

在2205双相不锈钢设备埋弧焊(Submerged Arc Welding,SAW)焊接过程中,焊缝中心位置产生纵向开裂,经分析裂纹为因焊缝宽深比过大而形成的热裂纹。使用新焊接工艺焊接试板和工件,并经相关检测发现,通过改善焊接工艺参数改变焊缝表面轮廓,... 在2205双相不锈钢设备埋弧焊(Submerged Arc Welding,SAW)焊接过程中,焊缝中心位置产生纵向开裂,经分析裂纹为因焊缝宽深比过大而形成的热裂纹。使用新焊接工艺焊接试板和工件,并经相关检测发现,通过改善焊接工艺参数改变焊缝表面轮廓,有助于消除焊缝中心纵向热裂纹。 展开更多

关键词 2205双相不锈钢 SAW 热裂纹 焊缝表面轮廓

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激光拼焊焊缝截面轮廓几何建模方法

13

作者 邹媛媛 左克铸 +1 位作者 李鹏飞 蔡尚 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第9期222-227,共6页

提出了一种激光拼焊焊缝截面轮廓的几何建模方法,基于Laws纹理滤波和数学形态学闭运算提取了截面的轮廓边缘,分别采用多项式函数模型、指数函数模型、高斯函数模型对提取的截面轮廓边缘进行了曲线拟合,并对拟合结果进行了误差分析。分... 提出了一种激光拼焊焊缝截面轮廓的几何建模方法,基于Laws纹理滤波和数学形态学闭运算提取了截面的轮廓边缘,分别采用多项式函数模型、指数函数模型、高斯函数模型对提取的截面轮廓边缘进行了曲线拟合,并对拟合结果进行了误差分析。分析结果表明,基于指数函数模型拟合的焊缝截面轮廓上边缘的精度最高,基于高斯函数模型拟合的焊缝截面轮廓下边缘的精度最高。对不同工艺参数条件下获得的激光拼焊焊缝截面轮廓边缘进行了几何建模实验,实验结果表明,提出的方法可以有效地实现激光拼焊焊缝截面轮廓的几何建模。 展开更多

关键词 激光技术 几何建模 纹理滤波 焊缝截面轮廓 激光拼焊

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