發(fā)布時間：2021-03-03 16:20

　　焊接作為一種發(fā)展比較成熟的材料成型工藝,一直以來廣泛應用于汽車、航空航天、機電設備制造、石油化工等眾多領域。為了保證焊接產(chǎn)品的使用安全,往往需要在焊后對焊縫的外觀質(zhì)量進行一定的檢測與評估。到目前為止,上述過程主要依賴于有檢測經(jīng)驗的專業(yè)人員通過目測或使用焊縫檢測尺等測量工具來實現(xiàn)。這種人工檢測方法不但效率較低,而且檢測精度很大程度上依賴于檢測者自身的素質(zhì)和能力,具有較大的主觀性。隨著對產(chǎn)品焊接質(zhì)量要求的不斷提高,傳統(tǒng)的外觀檢測手段已無法滿足現(xiàn)代焊接生產(chǎn)的需求,自動化、智能化的焊縫外觀質(zhì)量檢測與評估已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。本文根據(jù)對接焊縫和角焊縫的結(jié)構(gòu)特點,開發(fā)了基于二維激光測距傳感器的焊縫外觀質(zhì)量檢測與評估系統(tǒng),可對一定尺寸的對接焊縫或角焊縫的外觀質(zhì)量實現(xiàn)非接觸、高精度、智能化的檢測與評估。檢測裝置由工業(yè)計算機、伺服電機、電機驅(qū)動模塊、二維激光測距傳感器等部分組成。檢測軟件主要包括運動控制、檢測控制、幾何尺寸定量計算、外觀質(zhì)量評估等模塊。檢測過程中,伺服電機在工業(yè)計算機的控制下帶動二維激光測距傳感器對被測焊縫的表面進行非接觸式掃描,以輪廓線為單位獲取焊縫表面的幾何信息,通過系統(tǒng)內(nèi)置的... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

0型焊縫檢測尺的測量應用Fig.1.1Measurementapplicationof60-typeweldinspectionruler

第1章緒論3常規(guī)的焊縫外觀質(zhì)量檢測過程中，檢測項點一般包括焊縫余高測量、焊腳高度測量、咬邊深度測量、角焊縫厚度測量、焊縫熔寬測量以及坡口角度測量。這些測量項點在各個方面綜合反映了焊縫的成型特點。（1）焊縫余高測量：將咬邊深度尺調(diào)至零位并緊固螺絲，再滑動高度尺使之與焊縫接觸，記錄此時的高度尺示值，作為焊縫余高的測量值。（2）焊腳高度測量：將檢測尺的工作面緊貼焊件和焊縫，再滑動高度尺使之與焊件的另一面接觸，記錄此時的高度尺示值，作為焊腳高度的測量值。（3）咬邊深度測量：將高度尺調(diào)至零位并緊固螺絲，再滑動咬邊深度尺使之與咬邊最深處接觸，記錄此時的咬邊深度尺示值，作為咬邊深度的測量值。（4）角焊縫厚度測量：將主尺的工作面緊貼焊件的兩面，再滑動高度尺使之與焊縫接觸，記錄此時的高度尺示值，作為角焊縫厚度的測量值。（5）焊縫熔寬測量：將主尺的測量角緊靠焊縫的一邊，再旋轉(zhuǎn)多用尺的測量角緊靠焊縫的另一邊，記錄此時的尺示值，作為焊縫熔寬的測量值。（6）坡口角度測量：將主尺和多用尺分別緊貼被測角的兩個面，記錄此時的尺示值，作為破口角度的測量值。以60型焊縫檢測尺、游標卡尺、千分尺等傳統(tǒng)量規(guī)量具為代表的接觸式物體外形尺寸及表面特征的測量方法不但存在測量速度慢、測量效率低、易損傷被測物體表面等弊端，有時對于某些尺寸過大或過孝外形輪廓或表面形貌復雜的物體，甚至無法測量。經(jīng)過多年發(fā)展，三坐標測量機(CoordinateMeasuringMachine，CMM)、接觸式粗糙度輪廓儀等三維形貌測量系統(tǒng)在實際生產(chǎn)中的應用已經(jīng)非常廣泛，如圖1.2所示。圖1.2三坐標測量機Fig.1.2Coordinatemeasuringmachine

第1章緒論51.3.1激光全息干涉測量技術全息技術的概念最早是英國科學家DennisGabor于1948年為提高電子顯微鏡的分辨率而提出的[21]。1960年后，隨著現(xiàn)代光學技術的快速發(fā)展，陸續(xù)涌現(xiàn)了多種全息技術，全息技術的應用范圍亦在不斷擴大。激光全息干涉技術作為全息技術的主要分支之一，目前廣泛應用于變形測量、位移測量、缺陷測量、應力測量等領域[22]。邁克爾遜干涉儀是目前激光全息干涉測量技術中最常使用的干涉儀器，如圖1.3所示，其基本工作原理為：由光源射出的一束激光被分光鏡分離成兩束激光，分別稱之為參考光和測量光，并射向?qū)哪繕似矫婧蛥⒖计矫妫?jīng)反射后在分光鏡處重聚并發(fā)生干涉。若目標平面發(fā)生移動，干涉圖樣上的明暗條紋也將發(fā)生相應的變化。通過光電計數(shù)器所記錄下來的變化次數(shù)，即可計算出目標平面所移動的具體距離[23]。激光全息干涉測量技術結(jié)合了普通干涉測量與全息技術的特點，不僅具有很高的測量精度，還能夠?qū)⑼晃矬w在不同時間下的狀態(tài)進行比對，進而探測出被測物體表面在該時間段內(nèi)所發(fā)生的改變，尤其適用于對形狀不規(guī)則且具有一定粗糙度的物體表面進行測量。圖1.3邁克爾遜干涉儀光路原理Fig.1.3OpticalpathprincipleofMichelsoninterferometer激光全息干涉測量技術分兩步成像，即全息圖的記錄和物體光波的再現(xiàn)。圖1.3中的參考光和測量光于全息干板上發(fā)生干涉后，配合感光乳膠的顯影作用，可記錄下干涉條紋的明暗變化，如圖1.4所示。由于物體光波的性質(zhì)對干涉條紋的亮度和形狀起到了決定性的作用，故從全息底片上的光強分布中可以提取出物體光波的振幅和相位信息。對全息底片進行顯影和定影處理，即可得到一張全息

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[3]基于數(shù)字光柵投影的結(jié)構(gòu)光三維測量技術與系統(tǒng)研究[D]. 李中偉.華中科技大學 2009

碩士論文
[1]不銹鋼薄板搭接激光焊縫外觀檢測及質(zhì)量評估方法研究[D]. 彭博.吉林大學 2019
[2]雙目立體視覺局部匹配算法研究[D]. 閆智博.哈爾濱理工大學 2019
[3]基于數(shù)字光柵投影的三維測量關鍵技術研究[D]. 魏小保.浙江大學 2019
[4]工業(yè)焊縫形貌的線激光三維識別檢測算法的研究[D]. 范力予.中北大學 2016
[5]激光全息三維變形測試技術研究[D]. 武鳳棲.長春理工大學 2013
[6]基于LabVIEW的焊接質(zhì)量在線檢測分析系統(tǒng)[D]. 蔣晶.武漢理工大學 2010
[7]線結(jié)構(gòu)光光條圖像處理方法研究[D]. 許寧.哈爾濱工程大學 2007
[8]激光照射測量中空間濾波與圖像處理方法的研究[D]. 操瓊.華中科技大學 2005



本文編號：3061561