焊接作為一種發(fā)展比較成熟的材料成型工藝,一直以來(lái)廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、機(jī)電設(shè)備制造、石油化工等眾多領(lǐng)域。為了保證焊接產(chǎn)品的使用安全,往往需要在焊后對(duì)焊縫的外觀質(zhì)量進(jìn)行一定的檢測(cè)與評(píng)估。到目前為止,上述過(guò)程主要依賴于有檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員通過(guò)目測(cè)或使用焊縫檢測(cè)尺等測(cè)量工具來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種人工檢測(cè)方法不但效率較低,而且檢測(cè)精度很大程度上依賴于檢測(cè)者自身的素質(zhì)和能力,具有較大的主觀性。隨著對(duì)產(chǎn)品焊接質(zhì)量要求的不斷提高,傳統(tǒng)的外觀檢測(cè)手段已無(wú)法滿足現(xiàn)代焊接生產(chǎn)的需求,自動(dòng)化、智能化的焊縫外觀質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)估已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文根據(jù)對(duì)接焊縫和角焊縫的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),開發(fā)了基于二維激光測(cè)距傳感器的焊縫外觀質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)估系統(tǒng),可對(duì)一定尺寸的對(duì)接焊縫或角焊縫的外觀質(zhì)量實(shí)現(xiàn)非接觸、高精度、智能化的檢測(cè)與評(píng)估。檢測(cè)裝置由工業(yè)計(jì)算機(jī)、伺服電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、二維激光測(cè)距傳感器等部分組成。檢測(cè)軟件主要包括運(yùn)動(dòng)控制、檢測(cè)控制、幾何尺寸定量計(jì)算、外觀質(zhì)量評(píng)估等模塊。檢測(cè)過(guò)程中,伺服電機(jī)在工業(yè)計(jì)算機(jī)的控制下帶動(dòng)二維激光測(cè)距傳感器對(duì)被測(cè)焊縫的表面進(jìn)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(guò)系統(tǒng)內(nèi)置的... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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0型焊縫檢測(cè)尺的測(cè)量應(yīng)用Fig.1.1Measurementapplicationof60-typeweldinspectionruler

第1章緒論3常規(guī)的焊縫外觀質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)項(xiàng)點(diǎn)一般包括焊縫余高測(cè)量、焊腳高度測(cè)量、咬邊深度測(cè)量、角焊縫厚度測(cè)量、焊縫熔寬測(cè)量以及坡口角度測(cè)量。這些測(cè)量項(xiàng)點(diǎn)在各個(gè)方面綜合反映了焊縫的成型特點(diǎn)。（1）焊縫余高測(cè)量：將咬邊深度尺調(diào)至零位并緊固螺絲，再滑動(dòng)高度尺使之與焊縫接觸，記錄此時(shí)的高度尺示值，作為焊縫余高的測(cè)量值。（2）焊腳高度測(cè)量：將檢測(cè)尺的工作面緊貼焊件和焊縫，再滑動(dòng)高度尺使之與焊件的另一面接觸，記錄此時(shí)的高度尺示值，作為焊腳高度的測(cè)量值。（3）咬邊深度測(cè)量：將高度尺調(diào)至零位并緊固螺絲，再滑動(dòng)咬邊深度尺使之與咬邊最深處接觸，記錄此時(shí)的咬邊深度尺示值，作為咬邊深度的測(cè)量值。（4）角焊縫厚度測(cè)量：將主尺的工作面緊貼焊件的兩面，再滑動(dòng)高度尺使之與焊縫接觸，記錄此時(shí)的高度尺示值，作為角焊縫厚度的測(cè)量值。（5）焊縫熔寬測(cè)量：將主尺的測(cè)量角緊靠焊縫的一邊，再旋轉(zhuǎn)多用尺的測(cè)量角緊靠焊縫的另一邊，記錄此時(shí)的尺示值，作為焊縫熔寬的測(cè)量值。（6）坡口角度測(cè)量：將主尺和多用尺分別緊貼被測(cè)角的兩個(gè)面，記錄此時(shí)的尺示值，作為破口角度的測(cè)量值。以60型焊縫檢測(cè)尺、游標(biāo)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(cè)量方法不但存在測(cè)量速度慢、測(cè)量效率低、易損傷被測(cè)物體表面等弊端，有時(shí)對(duì)于某些尺寸過(guò)大或過(guò)孝外形輪廓或表面形貌復(fù)雜的物體，甚至無(wú)法測(cè)量。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CoordinateMeasuringMachine，CMM)、接觸式粗糙度輪廓儀等三維形貌測(cè)量系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，如圖1.2所示。圖1.2三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)Fig.1.2Coordinatemeasuringmachine

第1章緒論51.3.1激光全息干涉測(cè)量技術(shù)全息技術(shù)的概念最早是英國(guó)科學(xué)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(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，陸續(xù)涌現(xiàn)了多種全息技術(shù)，全息技術(shù)的應(yīng)用范圍亦在不斷擴(kuò)大。激光全息干涉技術(shù)作為全息技術(shù)的主要分支之一，目前廣泛應(yīng)用于變形測(cè)量、位移測(cè)量、缺陷測(cè)量、應(yīng)力測(cè)量等領(lǐng)域[22]。邁克爾遜干涉儀是目前激光全息干涉測(cè)量技術(shù)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(cè)量光，并射向?qū)?yīng)的目標(biāo)平面和參考平面，經(jīng)反射后在分光鏡處重聚并發(fā)生干涉。若目標(biāo)平面發(fā)生移動(dòng)，干涉圖樣上的明暗條紋也將發(fā)生相應(yīng)的變化。通過(guò)光電計(jì)數(shù)器所記錄下來(lái)的變化次數(shù)，即可計(jì)算出目標(biāo)平面所移動(dòng)的具體距離[23]。激光全息干涉測(cè)量技術(shù)結(jié)合了普通干涉測(cè)量與全息技術(shù)的特點(diǎn)，不僅具有很高的測(cè)量精度，還能夠?qū)⑼晃矬w在不同時(shí)間下的狀態(tài)進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而探測(cè)出被測(cè)物體表面在該時(shí)間段內(nèi)所發(fā)生的改變，尤其適用于對(duì)形狀不規(guī)則且具有一定粗糙度的物體表面進(jìn)行測(cè)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(cè)量技術(shù)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(cè)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(duì)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(qiáng)分布中可以提取出物體光波的振幅和相位信息。對(duì)全息底片進(jìn)行顯影和定影處理，即可得到一張全息

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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