鋁合金雙絲脈沖熔池視覺三維重建研究.pdf

1、本文設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)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(jī)的傳感方位一雙攝像機(jī)對稱置于熔池后上方，兩攝像機(jī)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(jī)標(biāo)定及圖像畸變校正問題、基于特征點(diǎn)匹配的三維重建問題等關(guān)鍵技術(shù)，并設(shè)計(jì)了三維重建軟

2、件，實(shí)現(xiàn)了實(shí)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(shí)物螺母進(jìn)行視覺傳感與三維形狀恢復(fù)，經(jīng)驗(yàn)證計(jì)算尺寸與實(shí)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(yàn)證與實(shí)際熔寬值平均誤差小于3.5％；并計(jì)算了一個(gè)完整焊接過程中熔寬值的變化，與實(shí)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