基于直射式激光三角检测焊接焊缝宽度测量开题报告

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1. 研究目的与意义

20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。有着可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低。目前采用机械手与激光相结合的技术日益用在空间三维焊接中。如果被焊接的两块材料之间间隙小的时候可以直接焊接，缝隙较大时则需要处理，焊接前往往需要观察来设计焊接的工艺。采用激光三角测距来测量焊缝的宽度将提高焊接时效率和自动化水平。而且不受环境光的影响。

2. 国内外研究现状分析

目前国内对激光焊接焊缝质量检测的研究多数为离线检测，即焊接后对焊缝质量进行检测，这类系统无法预计焊缝质量，并无法在焊接前调整带钢间隙以避免焊接错误。国内的各大科研院校对基于激光三角原理测距技术投入很大的人力物力，各大高校也对分析影响系统京都的因素和如何提高激光三角测量的应用范围，减少测量环境、被测物体表面特性等因素对系统的影响等方面都进行较为深入的理论研究。天津大学的学者研究了用于机器视觉的焊缝图像获取及图像处理，以及基于 TOTA-400 Ⅱ型 CCD 摄像机、OK-C20 采集卡、640nm ～ 660nm 带通滤波片等的试验条件，上海交通大学的学者研究了针对 CMOS图像传感器的高效采集卡，用于管道焊缝 X 射线无损实时检测系统。

在国外，基于经三角原理测距技术相对比较成熟，已经开发出能够满足市场需求的激光三角测距设备并投入使用。如德国 Miebach 公司联合 Falldorf 公司推出了激光焊接质量检测系统，加拿大Servo-Ｒobot 公司推出了具有焊缝跟踪及焊接质量检测以及激光焊接过控制功能的 DIGI-LAS 产品，日本基恩士公司生产的基于激光三角测距技术的CCD激光传感器等等。

3. 研究的基本内容与计划

主要内容：

1、做有关实验，采用激光测距仪检测钢板焊接焊缝宽度

2、采用工业ccd来检测焊缝宽度将有力选取焊接工艺。 工业相机获取图像，机器视觉来测量宽度

4. 研究创新点

激光三角法由于其具有非接触、不易损伤表面、材料适应性广、结构简单、测量距离大、抗干扰、测量点小、测量准确度高、可用于实时在线快速测量等特点，在几何量测量领域中得到广泛的应用。采用激光三角测距来测量焊缝的宽度将提高焊接时效率和自动化水平。而且不受环境光的影响。