等離子熔積熔池與焊道的可視化研究.pdf

1、等離子熔積快速制造技術是采用等離子弧作為熱源熔化焊材，在數(shù)控機床控制下，根據(jù)工藝路徑直接快速堆積成形金屬原型或零件的快速成形新技術。目前，該技術，在快速制造梯度功能材料方面和高溫硬質合金零件方面具有獨特優(yōu)勢，是目前解決快速制造高溫合金零件的最熱門的研究方向，也是最重要的發(fā)展方向。焊接的質量控制一直以來都是焊接領域最困難的問題，也是最研究的最多問題。如何保證等離子熔積的成形質量，保證焊道的均勻性是本文研究的重點。質量控制中最關鍵的技術是焊

2、道的形貌檢測，通過檢測焊道的幾何尺寸，直接有效的反饋給控制器，實現(xiàn)焊道寬度偏差的實時反饋，實現(xiàn)工藝參數(shù)的在線調整，從而達到工藝優(yōu)化，堆積出尺寸符合預設要求的均勻的焊道，為最終的成形零件提供精度與質量保證。
　　 本文從機器視覺傳感的角度出發(fā)，研究了圖像檢測技術在等離子加工中的應用。等離子熔積工藝復雜，加工環(huán)境極為惡劣。尤其是弧光干擾和飛濺造成了大量的噪聲。給圖像處理帶來極大的困難。本文利用外加可見光窄帶濾光鏡的方法，濾除紫外光和

3、部分可見長，其它弧光成分作光源，通過CCD獲取清晰的焊道圖像。圖像處理軟件通過Adlink公司的RTV-24圖像采集卡獲取圖像數(shù)據(jù)。并在內(nèi)存中實現(xiàn)圖像預處理、特征識別、寬度偏差計算、圖像保存與數(shù)據(jù)輸出等任務。圖像檢測的關鍵在于圖像處理算法。在焊道圖像檢測中，邊緣提取是焊道尺寸計算的前提。
　　 本文在Windows XP系統(tǒng)下運用VC++6.0開發(fā)平臺進行軟件模塊劃分和代碼編寫。通過調用圖像采集卡的提供的庫函數(shù)實現(xiàn)了圖像的采集功