工业焊缝形貌的线激光三维识别检测算法的研究

发布时间：2017-12-02 02:23

  本文关键词：工业焊缝形貌的线激光三维识别检测算法的研究

  更多相关文章： 线激光 轮廓线 图像处理 高维拟合

【摘要】：在石油化工、船舶制造、核电、重型设备等众多领域的焊接生产和安装过程中,工业焊缝都需要经过严格的焊缝外观质量检测。到目前为止,上述检测过程都是由具有多年经验的检验人员人工完成和记录的。在大多数情况下,焊缝表面缺陷检测还停留在主要依靠肉眼观察和简单测量来实现,如采用测量器具(焊缝尺寸测量尺)对对接焊缝的宽度、高度,角焊缝的焊角尺寸等进行测量,其科学性、精确性都受到检验人员主观因素的影响,而且对于焊缝表面缺陷大多只能定性检出,无法量化评价,很难满足快速、准确检测的工业要求。而现代焊接生产对焊接质量要求越来越高,高效优质焊接成为追求的目标,采用先进焊接检测装置对焊缝质量进行在线检测和判识就显得更为重要。在国家关于焊缝外观质量检测的标准执行中,由于采用人工检测方法,提供的量化指标也较粗糙。如对一道焊缝平整度的评价中,仅靠高度差来确定,由于测量时选点不同,测量结果存在较大差异,而且选点数量有限,无法合理科学地评价焊缝的外观质量。因此,开发适合工业焊缝外观检测要求的在线检测系统,就成为现代焊接工业生产的迫切要求。在实际工业生产中,鱼鳞纹作为焊缝的外观特征,在焊缝外观检测时需要如何处理,目前相关的研究较少。因此,本文通过线激光扫描焊缝轮廓,相机拍摄轮廓线,经过图像处理,坐标变换得到轮廓数据;对轮廓数据采用高维最小二乘法来拟合,求取拟合轮廓线的二阶导数来确定焊趾范围;并基于拟合轮廓与实际轮廓间的位置偏差提取特征点,进而得到工业焊缝的形状参数。基于上述算法通过LabVIEW开发和调试工业焊缝检测的软硬件系统,试验表明,针对表面有鱼鳞纹的焊缝该算法可以稳定、准确、快速的进行检测。工业应用表明:本系统可稳定实现焊缝轮廓数据的快速采集。通过该系统实现对采样数据的处理计算,最终获得出精确的检测结果。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG441.7

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 罗津如;近年日本的焊缝自动检验动向[J];无损探伤;2001年01期

2 郭旭英;浅谈焊缝符号国家标准在设计文件中的正确标注[J];航天标准化;2004年03期

3 王乃成;关于焊缝表示法两个国家标准的介绍与分析[J];航天标准化;2005年03期

4 董自强;赵红艳;王燕;;钢结构产品检验中简易焊缝尺的制作及使用[J];新技术新工艺;2011年10期

5 蔡娟;赵长生;李永平;;一种焊缝致密性快速检验方法[J];起重运输机械;2013年08期

6 郝世海;王彦君;熊登保;;钛焊缝表面氧化对其机械性能的影响[J];焊接;1983年01期

7 萧前;关于焊缝系数的几点看法[J];石油化工设备;1987年04期

8 孙景荣;;铝焊缝常见缺陷及返修[J];焊接技术;1989年05期

9 任兰雄;;焊缝结晶偏析对射线底片的影响[J];物理测试;1990年01期

10 刘邦宣;;如何提高焊缝返修合格率[J];焊接技术;1990年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 常青;朱红亮;李洪刚;白福清;蒋旭伟;;龙城大桥钢结构焊缝无损检测方法的研究及应用[A];全国城市公路学会第十八届学术年会论文集[C];2009年

2 马海涛;王来;赵杰;韩双起;丛继功;李卫东;刘民;佟金杰;;汽油加氢装置反应器出口管线焊缝开裂原因分析[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年

3 李安营;张国顺;王秀京;;耳座焊缝的超声波探伤[A];2002年晋冀鲁豫鄂蒙川沪云贵甘十一省市区机械工程学会学术年会论文集（河南分册）[C];2002年

4 陈永祥;瞿才渊;;大型焊接齿轮焊缝的超声波探伤方法[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年

5 王峰;;渗透检验时对焊缝表面缺陷渗透能力的分析[A];2006年度海洋工程学术会议论文集[C];2006年

6 陈永祥;瞿才渊;;大型焊接齿轮焊缝的超声波探伤方法[A];晋冀鲁豫鄂蒙川云贵甘沪湘渝十三省区市机械工程学会2009年学术年会论文集（河南、贵州、重庆分册）[C];2009年

7 吴佑明;范崇显;杨世柏;;超高温服役的奥氏体耐热钢焊缝失效分析[A];2003年11省区市机械工程学会学术会议论文集[C];2003年

8 孙周明;张连华;陈善忠;李旭;;提速车焊接转向架焊缝TIG重熔工艺的研究[A];江苏省机械工程学会第六次会员代表大会论文集[C];2002年

9 何伟;;钢管螺旋焊缝表面缺陷性质分析[A];2007四川省理化检验、无损检测学术交流年会论文集[C];2007年

10 赵征;;铝合金薄板长直焊缝的自动跟踪系统[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 湖南工学院 蒋冬青 湖南韶峰水泥集团有限公司 胡荣;MPS3750B型立磨安装时的焊接要领[N];中国建材报;2007年

2 岳华;高清洁管道质量“要诀”[N];中国石化报;2010年

3 石建芬　赵凤 卢鹏;钢管生产“穿斗篷”“戴面罩”[N];中国石化报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 王敏;钛合金T-型结构单面焊背面双侧成形焊接新技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

2 朱强;CLAM钢TIG焊接接头性能及其在液态锂铅中腐蚀行为研究[D];江苏大学;2011年

3 李菊;钛合金低应力无变形焊接过程机理研究[D];北京工业大学;2004年

4 陈俐;航空钛合金激光焊接全熔透稳定性及其焊接物理冶金研究[D];华中科技大学;2005年

5 姚远;几种Fe-C系汽车材料大功率CO_2激光深熔焊接工艺研究[D];吉林大学;2006年

6 沈长斌;搅拌摩擦与缓蚀剂联合作用下铝合金焊缝的室温电化学性能的研究[D];大连交通大学;2012年

7 王立伟;基于视觉信息的钢板连续生产线激光焊接关键技术的研究[D];河北工业大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李宁宁;激光视觉V型焊缝图像识别技术研究[D];河北联合大学;2014年

2 魏爱民;高氮奥氏体不锈钢光纤激光焊接工艺试验研究[D];南京理工大学;2015年

3 陈熙引;基于双目视觉的机器人焊缝识别及轨迹规划研究[D];华南理工大学;2015年

4 孙立人;AZ31B镁合金CO_2激光焊接接头组织性能分析[D];内蒙古工业大学;2015年

5 洪浩洋;钛合金A-TIG焊接工艺的应用研究[D];沈阳理工大学;2015年

6 宋庆军;大厚度TC4ELI钛合金EBW质量控制及球壳变形预测[D];哈尔滨工业大学;2015年

7 郝超超;燃气管道焊缝定位及机器人通讯系统研究[D];华北理工大学;2015年

8 郭崇;不同焊接工况对激光焊接接头组织影响的研究[D];上海工程技术大学;2015年

9 王彦杰;焊接质量的计算机检测评价系统的设计与实现[D];电子科技大学;2014年

10 孙硕;高强钢激光—电弧复合焊焊缝成型的预测研究[D];长春理工大学;2014年

，

本文编号：1243330