基于结构光成像的焊缝跟踪与检测系统

发布时间：2020-07-24 00:49

【摘要】：直缝焊管在国防军事、油气输送等领域发挥着巨大的作用,目前,直缝焊管的焊接过程主要依赖于人工检测的方式,极大程度的影响焊接效率和质量,难以满足实际生产要求。对此,本文基于结构光成像测量技术设计了一种管体直焊缝焊接跟踪与检测系统,实现了焊接质量在线自动检测,有效地提高了焊接质量。本系统在分析管体直焊缝焊接成形特征和焊接弧光光谱特性基础上,通过部件选型分析、成像光路设计、光线滤波,完成了基于结构光成像的管体直焊缝焊接跟踪与检测系统的整体设计。其次,基于该系统采集焊接点前面的线激光图像,并针对焊接过程中弧光对激光线特征提取精度的影响,提出了一种基于几何中心法的焊缝图像光条中心提取方法,提高了提取效率与精度,从而保证了焊缝跟踪的鲁棒性。采集焊接点后面的激光线图像,在光条中心提取的基础上,进行分段拟合,计算出熔池的熔宽和余高,完成焊缝质量检测。最后,针对焊缝跟踪与检测方法研制了一套基于VC++的软件系统,配合PLC控制系统,通过软件联控完成焊缝的自动跟踪,并将焊缝反面成形质量显示出来。最后,通过实际管道焊接实验进行系统验证,结果表明,本系统能够实现直缝焊管的焊接跟踪与焊接质量的自动检测,从而有效提高了焊接质量。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG457.6;TP391.41

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本文编号：2768064