鋁合金雙絲脈沖熔池視覺三維重建研究.pdf

1、本文設(shè)計建立了鋁合金雙絲脈沖MIG焊雙目熔池視覺傳感系統(tǒng)，分析與實驗研究了傳感條件與雙目圖像質(zhì)量之間的關(guān)系，確定了用于三維重建攝像機的傳感方位一雙攝像機對稱置于熔池后上方，兩攝像機軸線相距57mm且夾角為30°，獲得了較為清晰的鋁合金熔池圖像。
　　 提出了一種基于立體視覺的熔池表面形狀三維重建方法，突破了雙向清晰鋁合金熔池圖像同步采集問題、攝像機標(biāo)定及圖像畸變校正問題、基于特征點匹配的三維重建問題等關(guān)鍵技術(shù)，并設(shè)計了三維重建軟

2、件，實現(xiàn)了實際物體三維形狀恢復(fù)、熔寬測量及熔池表面形狀三維重建。
　　 利用該方法首先對實物螺母進(jìn)行視覺傳感與三維形狀恢復(fù)，經(jīng)驗證計算尺寸與實物尺寸平均誤差在2％左右；將該方法應(yīng)用于鋁合金焊接過程中，對不同焊速下的雙絲PMIG焊熔寬值進(jìn)行了立體測距，經(jīng)驗證與實際熔寬值平均誤差小于3.5％；并計算了一個完整焊接過程中熔寬值的變化，與實際焊縫熔寬測量值變化對比，平均誤差小于3％；將該方法用于雙絲脈沖焊接鋁合金收弧階段和正常焊接階段熔

3、池圖像的三維重建，恢復(fù)了熔池表面三維形狀，包括熔池外輪廓、電弧外輪廓和中后部熔池主要特征輪廓。
　　 從獲得的熔池尾部三維形狀可以反映出，熔池表面并非平面，而呈高低起伏狀。焊接過程中由于熔滴沖擊力和電弧靜、動壓力的作用，導(dǎo)致電弧正下方的熔池表面下凹變形，隨著填充金屬的加入，熔池中后部表面隆起。從恢復(fù)得到的形狀可以看出，電弧區(qū)熔池深度最大，越接近熔池尾部深度越小。
　　 利用基于雙目視覺的三維重建方法能夠恢復(fù)熔池表面三維形