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基于激光视觉的脉冲GTAW熔池振荡检测与分析
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:机械工程学报
  • 时间:2012
  • 页码:28-32
  • 分类:TG403[金属学及工艺—焊接]
  • 作者机构:[1]兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室,兰州730050, [2]肯塔基大学生产制造中心,美国列克星敦40506
  • 相关基金:国家自然科学基金(51165023); 甘肃省自然科学基金(1010RJZA044); 兰州理工大学红柳青年教师培养计划(Q200901); 陇原青年创新人才扶持计划; 甘肃省高校基本科研业务费专项资助项目.
  • 相关项目:铝钢异种金属双旁路耦合电弧MIG熔钎焊方法及机理研究
中文摘要:

熔池振荡频率与焊缝全熔透状态有较为直接的物理对应关系,但熔池振荡频率的检测十分困难。针对该问题提出一种基于激光视觉的熔池振荡特征频率检测传感新方法。在介绍激光视觉法原理基础上,设计脉冲非熔化极气体保护焊(Gastungsten arc welding,GTAW)熔池振荡激光视觉传感试验系统。采集反映熔池振荡变化的视频图像,提出激光特征条纹的图像处理算法,并利用Matlab软件编写相应的程序获得熔池振荡波形,利用快速傅里叶变换提取出熔池振荡特征频率。试验结果表明,激光视觉法不仅成功实现脉冲GTAW熔池振荡信号的检测传感,而且克服了已有的脉冲GTAW熔池振荡检测法不能被用于连续焊接的缺陷。软件系统能够较准确地提取出熔池振荡特征频率、处理时间为20 ms,满足熔池振荡信号的实时检测要求,为连续脉冲GTAW熔透控制奠定了基础。

英文摘要:

There is a physical relationship between weld pool oscillation frequency and states of weld beam full penetration.But the detection of weld pool oscillation frequency is very hard.According to this problem,a new detecting and sensing method based laser vision for metal pool oscillation frequency is proposed.The method principle of laser vision is introduced and the experiment system of collecting weld pool oscillation signal for pulsed gas tungsten arc welding(GTAW) is designed.The video images which reflect weld pool oscillation variation are collected.An image processing algorithm used for dealing with the reflected laser lines image based Matlab software is designed and written,also weld pool oscillation waveform is captured by this algorithm.The weld pool oscillation characteristic frequency is extracted by Fast Fourier transform.The experimental results show that laser vision method not only can successfully accomplish detecting the oscillation frequency for pulsed GTAW,but also the defect of pre-detecting methods for pulsed GTAW weld pool oscillation which is not used for sequential welding is overcome.The oscillation characteristic frequency is detected by software system.The image processing algorithm elapses about time 20 ms and meet the real-time detecting requirement for metal pool oscillation.To further realize the continual pulsed GTAW penetration control laid a foundation.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603