一种用于复杂曲面焊接的焊道位姿实时检测方法

    公开(公告)号:CN108332658B

    公开(公告)日:2019-08-02

    申请号:CN201810072347.5

    申请日:2018-01-25

    申请人: 清华大学

    摘要: 一种用于复杂曲面焊接的焊道位姿实时检测方法,属于焊接自动化技术领域。本方法借助面光源获取清晰的细隙焊道图像并提取焊道中心线位置;采用光斑图案为多重封闭曲线的激光光源照射焊道,根据焊道中心线与激光光斑的图像特征确定焊道中心线上一点为待检测位姿的焊道中心点,基于光学三角法确定焊道中心点邻域内激光光斑上各点在视觉传感器坐标系内的坐标,拟合得到焊道中心点所在局部区域相对焊枪的位姿。本发明充分利用面光源下细隙焊道特征明显的特点和多重封闭曲线激光光斑信息量大的优势,保证位姿检测时采用的焊道局部区域面积与实际焊接要求匹配,可应用于航空航天领域复杂曲面零件的自动化焊接,尤其适用于坡口间隙小的焊道自动跟踪场合。

    检测装置、采用检测装置检测细隙焊道的控制方法及装置

    公开(公告)号:CN108788550B

    公开(公告)日:2019-07-12

    申请号:CN201810678759.3

    申请日:2018-06-27

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B23K37/00 B23K37/02 G01B11/00

    摘要: 本发明实施例提供检测装置、采用检测装置检测细隙焊道的控制方法及装置,其中检测装置包括传感器,用于检测细隙焊道,传感器包括壳体以及固定在壳体上的成像元件、十字激光光源和均匀漫射光源;位姿调节机构,与壳体和焊枪连接,位姿调节机构用于调整传感器与焊枪的相对位置;其中,十字激光光源用于发出十字激光投射在待焊工件的表面;均匀漫射光源用于发出亮度均匀的漫射光投射在待焊工件的表面;待焊工件表面的反射光进入成像元件成像。本发明实施例保证焊道始终在成像元件的视野范围中,另外,本发明实施例通过用十字激光光源代替现有的激光阵列,更容易判断激光投影中心点的位置,以便判断进而控制激光投影中心与焊缝的相对位置。

    一种用于激光熔覆定向凝固合金的强制冷却装置

    公开(公告)号:CN106835127A

    公开(公告)日:2017-06-13

    申请号:CN201710201009.2

    申请日:2017-03-30

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: C23C24/10

    CPC分类号: C23C24/103

    摘要: 本发明提出的一种用于激光熔覆定向凝固合金的强制冷却装置,属于航空发动机涡轮叶片激光成形与修复技术领域,包括强制冷却装置上部和强制冷却装置下部,上、下两部分通过螺纹连接,结合处安装密封垫;其中,强制冷却装置上部包括上部主体和位于上部主体底部中心的散热结构,在上部主体中心开设与工件尺寸相匹配的工件槽,上部主体上均匀设有分别用于安装压板和连接强制冷却装置下部的螺纹孔;强制冷却装置下部上表面中心开设与散热结构尺寸相匹配的冷却水通道,该通道两端至强制冷却装置下部两侧壁分别设有冷却水通道入口、出口。本发明制作简易、操作安全、成本低,可提升凝固界面前沿的温度梯度,有助于高温合金定向凝固组织外延生长。

    基于多尺度滤波算子的X射线实时图像焊缝缺陷检出方法

    公开(公告)号:CN103822932B

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201410069615.X

    申请日:2014-02-27

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N23/18

    摘要: 基于多尺度滤波算子的X射线实时图像焊缝缺陷检出方法,属于图像缺陷检测领域。本发明在获取图像序列后,首先通过分析首帧图像得到优化参数,根据优化参数构造多尺度滤波算子,然后逐帧提取感兴趣区域进行卷积操作,并采用动态阈值方法对图像进行阈值分割,得到潜在缺陷区域。本发明能够实现图像处理参数的自适应优化,采用构造的滤波算子适应焊缝缺陷的局部灰度特征,有利于缺陷区域的自动检出,在参数自适应和分割准确性上较之现有的背景消除法等有明显优势,并能够在实时性上适应生产实际中的检测要求。

    基于概率预测的焊缝X射线自动检测伪缺陷剔除方法

    公开(公告)号:CN103983651B

    公开(公告)日:2016-02-24

    申请号:CN201410222780.4

    申请日:2014-05-23

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N23/00 G01N23/04

    摘要: 基于概率预测的焊缝X射线自动检测伪缺陷剔除方法,属于焊缝X射线缺陷检测技术领域。本发明针对相邻两帧图像中检出的潜在缺陷区域,根据两帧图像拍摄范围沿焊缝方向位移与垂直于焊缝的侧向位移,对前帧图像潜在缺陷区域出现在后帧图像中不同位置上的概率进行预测,之后通过分析后帧图像潜在缺陷区域与概率预测结果,对伪缺陷进行剔除,保留实际缺陷位置。本发明能够利用前后帧图像信息实现对伪缺陷的剔除,有利于减少误检,并能够适应不同的检测装置相对焊缝移动速度的要求,并在发生侧向窜动的情况下保证准确检出,避免漏检。

    一种用于大型构件平面曲线轨迹焊接的运动控制方法

    公开(公告)号:CN105149834A

    公开(公告)日:2015-12-16

    申请号:CN201510632690.7

    申请日:2015-09-29

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B23K37/02

    CPC分类号: B23K37/0258

    摘要: 一种用于大型构件平面曲线轨迹焊接的运动控制方法,属于焊接自动化领域。该发明在焊接过程中使用焊炬旋转机构调整焊炬姿态,使用二维平移机构调整焊炬位置,并根据焊炬、待焊工件和世界坐标系的相对位姿关系实时调整焊接能量输入参数,在任意平面曲线轨迹焊缝焊接中实现了焊接速度、焊炬倾角、焊炬末端与待焊点距离均可焊前预设且焊接过程中保持恒定等要求,保证焊接过程的稳定性和产品质量的一致性。系统结构简单,成本低,适于大型构件任意平面曲线轨迹焊缝电弧焊、激光焊、搅拌摩擦焊等多种焊接场合。

    一种近等径球料管路气力输送卡球故障监测方法

    公开(公告)号:CN104016136A

    公开(公告)日:2014-09-03

    申请号:CN201410289231.9

    申请日:2014-06-24

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B65G53/66

    摘要: 一种近等径球料管路气力输送卡球故障监测方法,属于物料气力输送技术领域。该方法在气力输送管路的入口和出口处安装两个压力变送器,用于实时监测气力输送管路入口和出口的气体压力,并将监测值实时传送给计算机。当发生卡球故障时,计算机根据监测到的压力值变化即可判断卡球故障的发生,并可根据监测到的压力-时间波形计算出发生卡球故障的具体位置及时间。该方法通过对气力输送管路的入口和出口的气体压力进行实时监测,实现了对卡球故障的及时监测及其位置的准确判断,能够满足近等径球料管路气力输送卡球故障监测的及时性和准确性要求。

    基于多尺度滤波算子的X射线实时图像焊缝缺陷检出方法

    公开(公告)号:CN103822932A

    公开(公告)日:2014-05-28

    申请号:CN201410069615.X

    申请日:2014-02-27

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N23/18

    摘要: 基于多尺度滤波算子的X射线实时图像焊缝缺陷检出方法,属于图像缺陷检测领域。本发明在获取图像序列后,首先通过分析首帧图像得到优化参数,根据优化参数构造多尺度滤波算子,然后逐帧提取感兴趣区域进行卷积操作,并采用动态阈值方法对图像进行阈值分割,得到潜在缺陷区域。本发明能够实现图像处理参数的自适应优化,采用构造的滤波算子适应焊缝缺陷的局部灰度特征,有利于缺陷区域的自动检出,在参数自适应和分割准确性上较之现有的背景消除法等有明显优势,并能够在实时性上适应生产实际中的检测要求。