本文標(biāo)題："CCD電弧焊接檢測技術(shù)-鏡像反射來測量焊池表面尺寸"
發(fā)布者：yiyi ------ 分類: 行業(yè)動(dòng)態(tài) ------
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CCD電弧焊接檢測技術(shù)-鏡像反射來測量焊池表面尺寸
在電弧焊接中，通過感測系統(tǒng)觀察熔池的一個(gè)主要問題是，光電二極管的陣
列或CCD攝像機(jī)，是非常強(qiáng)的弧光燈，這就導(dǎo)致了成像傳感器被輻射，因此沒
有特殊的感應(yīng)技術(shù)，熔池本身不能被探測。通常，有兩個(gè)不同的原理可以減小弧
光燈對所用的傳感器系統(tǒng)的影響。第一是光學(xué)濾光器的應(yīng)用，其只允許可選波長
到達(dá)成像傳感器。因此，成像傳感器會(huì)在強(qiáng)弧光中被保護(hù)，并能檢測到熔池的圖像。
這個(gè)原理適合于各種類型的電弧焊。第二個(gè)原理基于僅僅在低弧光強(qiáng)度期間
內(nèi)獲得圖像。為了此目的，在成像傳感器前面的快門與短路和脈沖電弧中的電弧
電流的變化是同步的。快門只有在短路或電弧周期的基本電流過程中，跳過路徑
到達(dá)成像傳感器，其中弧光燈的強(qiáng)度非常低，以獲得熔池很清晰的成像。此原理
被限制于電弧焊，因其有低的弧光燈強(qiáng)度周期的循環(huán)，諸如在短路和脈沖電弧
焊中。
為了增加焊池觀察和控制系統(tǒng)的精度，開發(fā)出了幾種方法。一個(gè)感測系統(tǒng)描
述的是，應(yīng)用鏡像反射來測量焊池自由表面的三維尺寸。為了做到這些，通
過特殊的柵格將一個(gè)脈沖激光束投影，可以將光結(jié)構(gòu)條紋的圖案產(chǎn)生在工件表
面。在熔池區(qū)域，焊池表面的外形使反射圖案變形。此反射圖用于計(jì)算焊池表面
的三維圖像。從這些數(shù)據(jù)中，可推斷出集中的焊接滲透深度。為了增加此系統(tǒng)的
精度和抑制弧光燈的影響，快門與CCD照相機(jī)前面的窄波段光學(xué)濾波器相結(jié)合。
快門與激光脈沖同步，并且光學(xué)濾光器與激光波長相匹配。此系統(tǒng)的主要限制
是，對于焊池表面數(shù)據(jù)的計(jì)算時(shí)間相當(dāng)長。而所給出的平均時(shí)間是1s，因此對
目前焊接的實(shí)時(shí)檢測和控制是不可能的。進(jìn)一步講，此系統(tǒng)被限制于GTA焊接
中。在GMA焊接中，由于焊滴周期性的影響，焊池表面非常不穩(wěn)定。因此，為
了跟蹤汶個(gè)表面，需要較高的成像和處理速度。
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