公开(公告)号：CN113029872A

公开(公告)日：2021-06-25

申请号：CN202110318290.4

申请日：2021-03-25

Applicant: 兰州理工大学

Inventor： 李春凯 ,  王文楷 ,  石玗 ,  张恒铭 ,  顾玉芬 ,  朱明

IPC: G01N13/02

Abstract: 本发明公开了一种实时测量焊接熔池液态金属表面张力的方法及系统。本发明通过实时投影出激光器发射光束照射在产生熔池振荡现象的熔池表面后反射出的激光条纹，获取激光条纹变化情况；测量熄弧瞬间熔池温度场图像；将激光条纹变化情况转化为熔池振荡时域信号，对该时域信号进行快速傅里叶变换提取出熔池振荡频率；根据图像中熔池温度场获得该温度场下熔池表面的平均温度，以及对图像中金属熔点等温线的宽度进行标定和测量以提取出熔池正面宽度；将熔池振荡频率、熔池表面的平均温度以及熔池正面宽度代入模型，获得当前时刻的焊接熔池液态金属的表面张力。本发明可针对不同的焊接条件得到更加贴合实际的表面张力值，采样率高、信噪比高、设备简单。

公开(公告)号：CN116245863A

公开(公告)日：2023-06-09

申请号：CN202310266715.0

申请日：2023-03-20

Applicant: 兰州理工大学

Inventor： 石玗 ,  王文楷 ,  李春凯 ,  顾玉芬 ,  朱明 ,  张刚 ,  翁军

IPC: G06T7/00 ,  G06T5/00 ,  G06T7/136 ,  G06T5/30

Abstract: 本发明涉及焊接制造领域，具体涉及焊接过程中的自动化控制与设计。本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种窄间隙U型坡口的图像处理方法，包含目标检测图像采集步骤，还包含如下步骤：S01、图像选择步骤；在坡口的所述图像数据中，选择连续M帧图像，每一帧图像均为原始图像；S02、图像增强步骤；基于连续M帧图像得到增强后的图像P，S03、二值化处理步骤；得到二值化图像P1；S04、组合滤波步骤；对所述二值化图像P1进行组合滤波处理，得到清晰图像P2。本发明的目的是提供一种窄间隙U型坡口的图像处理方法，通过三维空间域图像增强与形态学滤波的配合处理，得到U型坡口激光条纹的清晰画面，为后续的自动化智能焊接提供良好的数据基础。

公开(公告)号：CN116228858A

公开(公告)日：2023-06-06

申请号：CN202310085020.2

申请日：2023-01-18

Applicant: 兰州理工大学 ,  浙江巴顿焊接技术研究院

Inventor： 石玗 ,  王文楷 ,  李春凯 ,  徐睦忠 ,  张航 ,  陆刚 ,  顾玉芬 ,  朱明 ,  张刚

IPC: G06T7/73 ,  G06T7/60 ,  G06T7/62 ,  G06T7/00 ,  G06T5/30 ,  G06T5/00 ,  G06T1/00

Abstract: 本发明涉及焊接制造领域，具体涉及焊接过程中的自动化控制与设计。本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种基于机器视觉的坡口自动检测与焊接的方法，包含目标检测图像采集步骤，还包含如下步骤：S01、图像处理步骤；对坡口的所述图像数据进行图像分析处理，得到坡口条纹轮廓上的特征点的坐标值；S02、坡口特征信息提取与计算步骤；S03、分段步骤；S04、输入步骤；输入各个分段的所述特征信息到工艺参数预测模型；S05、工艺参数模型预测步骤；S06、焊接步骤；本发明的目的是提供一种基于机器视觉的坡口自动检测与焊接的方法，采用离线检测离线分析的设计，检测和焊接完全分离，整个过程不存在光、电、磁、热的干扰，数据精准可靠，焊接质量好。

公开(公告)号：CN113029872B

公开(公告)日：2022-12-20

申请号：CN202110318290.4

申请日：2021-03-25

Applicant: 兰州理工大学

Inventor： 李春凯 ,  王文楷 ,  石玗 ,  张恒铭 ,  顾玉芬 ,  朱明

IPC: G01N13/02

Abstract: 本发明公开了一种实时测量焊接熔池液态金属表面张力的方法及系统。本发明通过实时投影出激光器发射光束照射在产生熔池振荡现象的熔池表面后反射出的激光条纹，获取激光条纹变化情况；测量熄弧瞬间熔池温度场图像；将激光条纹变化情况转化为熔池振荡时域信号，对该时域信号进行快速傅里叶变换提取出熔池振荡频率；根据图像中熔池温度场获得该温度场下熔池表面的平均温度，以及对图像中金属熔点等温线的宽度进行标定和测量以提取出熔池正面宽度；将熔池振荡频率、熔池表面的平均温度以及熔池正面宽度代入模型，获得当前时刻的焊接熔池液态金属的表面张力。本发明可针对不同的焊接条件得到更加贴合实际的表面张力值，采样率高、信噪比高、设备简单。

公开(公告)号：CN113295581A

公开(公告)日：2021-08-24

申请号：CN202110566197.5

申请日：2021-05-24

Applicant: 兰州理工大学

Inventor： 王文楷 ,  李春凯 ,  石玗 ,  顾玉芬 ,  朱明 ,  张恒铭

IPC: G01N13/02

Abstract: 本发明属于焊接检测技术领域，公开了一种动态测量焊接熔滴表面张力的方法、装置及数据处理终端，熔滴振荡频率及熔滴半径提取模块用于利用激光器、激光器固定架、成像屏、滤光片、高速摄像机及视频采集卡提取熔滴振荡频率及平均熔滴半径；熔滴温度提取模块用于利用红外测温仪、数据采集卡和外部触发器采集温度场图像，并计算熔滴表面的平均温度；表面张力计算模块用于基于LabVIEW对采集到的熔滴振荡频率、平均熔滴半径及熔滴表面平均温度信息进行计算，得到熔滴液态金属的表面张力。本发明能对GMAW等填丝焊接过程中熔滴的表面张力进行测量，具有采样率高、信噪比高、设备简单等优点，有较好的应用前景。