Сварочная ванна: Сварочная ванна…, или Горе от ума — Ручная дуговая сварка — ММA

Сварочная ванна…, или Горе от ума — Ручная дуговая сварка — ММA

Доброго времени суток!

 

Для начала:

Варить самостоятельно начал лет 5 назад, первый аппарат — самопальный брал у товарища, не ахти мощный, электрод 2-3 какие попались подруку. Первый нормальный опыт пришел с вваркой в раму калитки листа 1мм. Причем так как электроды товарища (двойка) кончились быстро, в сарае откопалось запрятанное в далекие годы сокровище — 5кг электродов тройки, варить которыми было «невозможно» ! :cray:))

Пришедший на помощь друг сказал — «ешкин кот! УОНИ!»

Так был добавлен самопальный выпрямитель. Забыл сказать, что ток регулировался трехпозиционной перемычкой обмоток, так что выбор был не ахти и учеба протекала в жестких условиях. 😉

Чтоб бороться с прожигом тонкого листа и залипами была придумана кнопка на держаке которая управляла пусковой релюхой на первичной обмотке (вентилятор охлаждения был включен до нее). Стало учиться уже не через «ешь твою медь» каждые пять минут. ИМХО — полезная весчь не только для новичков!

Было все! И прожиг тонкого металла, и зайцы вплоть до два дня — ничего не вижу, и перекосы от напряжений в конструкциях, и …да много чего, вообщем все как у всех. Потом появился навык. И полдюймовка начала свариваться и прожиги размером с монету 3коп. СССР начали завариваться…

Начало нравиться и появилось желание варить все и везде где можно :)))

Но появилась лень! Лень возить тяжеленную хрень от товарища и обратно, а потому что он переехал на 5 км подалее от меня.

И был куплен САИ-200 (не будем обсуждать аппарат, это делается на другом форуме, желающим дам ссылку).

Переварив все что нужно и не нужно первая волна эйфории прошла. Вроде как все тип-топ.

 

И от предисловия переходим к сути:

С прошлой осени сам не брал держак в руки, решил полазить по инету, посмотреть на новинки ибо еще один товарищ похвастался приобретением инвертора «который можно носить в кармане». Залез сюда, наткнулся на ветку http://www.chipmaker.ru/index.php?showtopic=608&st=600 прочитал с удовольствием, почерпнул для себя новое.

НО! Чудо со знаком минус!!! — На выходных варил каркас вольера, стал думать во время процесса, искать ванну. Результат — прожоги-непровары, чешуйчатый шов! Трындец! :(((

Как же я раньше варил? на ощупь, чуствовал электродом что и куда вести… на место сварки пристально смотрел только в момент поджега и в момент заклепки…

Сразу скажу — в маске стекло №3 чтоб видеть куда электрод в начале тыкать (это после зайцев сильных страх за глаза, сначала примеряюсь потом кивок-маска и тыкаю уже куда надо чуть видя в сумраке что не промазал). Я так понимаю что я варил на ощупь электродом, практически не глядя на сам шов… ванну я так и не увидел… варить стал хуже…

 

ИТОГ: Что делать? 🙁

Сижу на пеньке, закусываю горькую пирожком…

хотелось бы услышать мнения WOW и Вжик …

Сварочная ванна

Образование сварочной ванны — важнейший этап получения неразъемных соединений при сварке плавлением. Форма и размеры ванны определяют геометрические размеры швов. Последние существенно влияют на эксплуатационные характеристики получаемых соединений.

Источники теплоты, применяемые при сварке плавлением, обеспечивая местный нагрев и расплавление кромок соединяемых элементов, в большинстве случаев оказывают на расплавляемый металл давление, которое вытесняет его из участка с наибольшей интенсивностью нагрева в хвостовую часть ванны. В результате этого в ванне устанавливается разность уровней металла и изменяется очертание зоны расплавления.

На рис. 2.1 приведены схемы продольного и поперечного сечений ванны и шва, полученные при проплавлении пластины сосредоточенным подвижным идеализированным (точечным или линейным) источником теплоты, не оказывающим давления на панну жидкого металла (а), и обычным источником теплоты, оказывающим давление на ванну (б).

Рис. 2.1. Ванна и очертания зоны расплавления при проплавлении пластины

При одинаковых энергетических характеристиках источников и одинаковой скорости их перемещения при проплавлении пластины источником, оказывающим давление на ванну, достигается большая глубина проплавления. Это объясняется следующим. При идеализированном источнике нагрев металла осуществляется за счет теплопроводности, и очертания зоны расплавленного металла соответствуют положению изотермы с температурой плавления при установившемся процессе. При применении реальных источников в связи с вытеснением расплавленного металла в хвостовую часть ванны уменьшается толщина жидкой прослойки и создаются условия для дополнительного смещения изотермы плавления в глубь металла. Давление на расплавленный металл определяет разность его уровней в ванне.

При сварке плавлением в ванну добавляют присадочный металл, за счет которого образуется выпуклость шва (рис. 2.2). Наряду с этим присадочный металл необходим для заполнения разделки кромок и зазора между свариваемыми элементами.

Химические процессы в сварочной ванне. Вредные примеси и их удаление из сварочной ванны.

Основными вредными примесями для сварного шва являются кислород, азот, водород, сера, фосфор.

Кислород — ухудшает механические, технологические свойства (ковкость, обрабатываемость), износостойкость металла шва, может привести к образованию пор. Источником кислорода является окружающий воздух.

Содержание кислородав сварном шве зависит от длины дуги, силысварочного тока, условий защиты. При увеличении длины дуги и силы сварочного тока (когда уменьшаются размеры, но увеличивается количество капель электродного металла), увеличивается площадь соприкосновения расплавленного металла с воздухом – увеличивается количество кислорода, попадающего в сварной шов.

Азот — образует нитриды железа (Fe₄N, Fe₂N),марганца и др. элементов, которые располагаются в сварном шве в виде игольчатых включений, приводящих к появлению трещин в сварной конструкции при низких температурах (хладоломкость).

Азот может попадать всварной шов из воздуха, т.е. содержание азотав сварном шве зависит от тех же факторов, что и кислорода.

Водород при попадании в сварочную ванну вызывает в сварном шве трещины, поры. Источниками водорода могут быть влага в покрытии электродов, ржавчина и другие загрязнения на кромках. При увеличении степени легирования увеличивается склонность к водородным трещинам.

Сера и фосфор — могут попадать в сварочную ванну из основного металла, сварочной проволоки, покрытия электродов, флюсов. Сера приводит к появлению трещин при высоких температурах («красноломкость»), а фосфор – к появлению трещин при низких температурах («синеломкость»).

Уменьшение содержания вредных примесей в сварном шве достигается газошлаковой защитой расплавленного металла – при расплавлении покрытия электрода или флюса образуется газ, окружающий дугу, и шлак, обволакивающий капли расплавленного металла и сварочную ванну, шлак также замедляет остывание жидкого металла.

Кроме того, для получения качественного шва используют создание специальных химических процессов в сварочной ванне:

1. Раскисление сварного шва – удаление кислорода из сварного шва за счет добавки специальных элементов.

Эти элементы должны отвечать двум требованиям: во-первых, они должны иметь большее, чем железо, сродство к кислороду, т.е. они должны «забирать» кислород от железа, восстанавливая его из окислов; во-вторых, эти новые соединения должны быть нерастворимы в стали, т.е. выходить из шва в шлак.

Этим требованиям отвечают следующие элементы («раскислители»):

o Углерод (С) является «автоматическим раскислителем», т.е. его специально не добавляют в сварочную ванну – он всегда присутствует в стали и поступает в сварочную ванну из основного металла, присадочного материала (проволоки), покрытия электродов, флюса.

2FeO + C = 2Fe+ CO

2

Углекислый газ (CO₂) должен успеть выйти из шва в шлак до кристаллизации, иначе могут быть поры.

o Марганец (Mn) раскисляет шов и удаляет серу (S):

FeO + Mn = Fe + MnO

FeS + Mn = MnS + Fe

Соединения, указанные стрелками, должны выйти в шлак.

o Кремний (Si) – более сильный, чем марганец, раскислитель, но применяют его вместе с марганцем, т.к. соединение SiO₂— вязкое, а марганец придает им жидкотекучесть, т.е. способствует выходу в шлак. В противном случае могут возникать дефекты сварного шва – «шлаковые (неметаллические) включения».

o Титан (Ti)– сильный раскислитель

Ti + 2Fe = TiO₂ + 2Fe

2. Легирование шва – введение в шов специальных благородных элементов (Mn, Si, Cr, Ni, Mo,W, Ti и др.), которые улучшают химический состав и структуру металла шва. Легирующие элементы могут вводиться через присадочные материалы (проволоку), покрытия электродов, флюс.

3. Очищение шва от серы и фосфора–

Сера образует соединения FeS — при кристаллизации получаются легкоплавкие соединения по границам зерен металла, которые при высоких температурах, расплавляясь, образуют трещины; удаление — марганцем

FeS +Mn= MnS + Fe

FeS +MnО=MnS + FeО

Фосфор снижает механические свойства металла, приводит к синеломкости (трещины при низких температурах)

Удаление — в 2 этапа:

– Окисление 2Fe₂P + 5FeO = P₂O₅ + 9Fe;

2Fe₃P + 5FeO = P₂O₅ + 11Fe

– Связывание в химические соединения (окислами Ca, Mg, Mn), нерастворимые в стали

3CaO + P₂O₅ = Ca₃P₂O₈

4CaO + P₂O₅ = Ca₄P₂O₉

 

Свариваемость металлов.

Свариваемость– способность металлов образовывать качественное сварное соединение, удовлетворяющее эксплуатационным требованиям.

Методы оценки свариваемости:

• Прямой — сварка проб на различных режимах с последующими испытаниями образцов из них на растяжение, изгиб, ударную вязкость, коррозионную стойкость и др.

• Косвенный — по эквиваленту углерода.

, (3)

где; С – содержание углерода, %;

Mn, Cr, … — содержание легирующих элементов,%.

Таблица 1 – Группы свариваемости

Группа свариваемости	Сэк	Условия сварки
I Хорошая	До 0,25	Без ограничений
II Удовлетворительная	0,25-0,35	Только при температуре окружающей среды не ниже 50С, толщине металла ˂ 20 мм при отсутствии ветра
III Ограниченная	0,35-0,45	С предварительным или сопутствующим подогревом до 2500С
IV Плохая	Свыше 0,45	С предварительным и сопутствующим подогревом, термообработкой после сварки

 

Контрольные вопросы:

1. Перечислите основные вредные примеси сварных швов, поясните их влияние на свойства сварного шва.

2. Что такое «раскислитель», каким требованиям он должен отвечать?

3. Перечислите элементы, применяемые для раскисления сварочной ванны, объясните особенности их применения.

4. Как влияют сера и фосфор на качество сварного шва, откуда они могут попадать всварной шов, чем их можно удалять из сварочной ванны?

5. Дайте определение понятия «свариваемость металлов». Поясните методы оценки свариваемости, группы свариваемости.

 

 

Читайте также:

 

Ванная сварка арматуры. Что такое сварочная ванна

Для укрепления бетона используется металлическая арматура разного размера. Надежность фундаментных и несущих стеновых конструкций, тоннелей, мостовых опор обеспечивают каркасы из арматуры. Они заливаются строительной смесью на основе цемента, образуя железобетон. Существуют различные технологии соединения стальных прутков.

Самым надежным и часто применимым считается ванная сварка, получаемый этим методом шов способен выдержать большие статические и динамические нагрузки без нарушения целостности структуры, отвечает высоким требованиям ГОСТ 14098, действующим в гражданском строительстве. Сваркой ванным способом соединяют рельсы, толстостенный легированный прокат. Этот высокотемпературный метод стыковки металла используют во многих отраслях.

Способы соединения арматуры

В строительстве существует несколько технологий получения сплошного арматурного прутка.

Механический способ соединения стыков предусматривает применение прессованных муфт или отрезков трубы. Для фиксации стыка методом обжима применяется гидравлический пресс. Для ускорения процесса изготавливают муфты с перегородкой, ее просто надевают на пруток, в другой конец вставляют следующий. Вес конструкции, металлоемкость железобетона при таком методе крепления арматурных прутков возрастает. Муфты необходимо выбирать по типоразмеру арматурного стержня, для пресса под каждый размер делается сменный штамп.

Стальные прутки классов А400 и АIII крепят между собой внахлест с помощью специальных лапок, используют вязальную проволоку, стандартные крючки. Механический метод стыковки применяют только потому, что прутки этих марок нельзя сваривать.

Среди высокотемпературных методов получения неразъемных стыков самым надежным считается сварка арматуры ванным способом. В процессе формирования соединения не образуется продольных трещин, характерных для многошовной сварки. Технология горячей стыковки с использованием накладки для сварки арматуры металлозатратная, расходы на материалы увеличиваются на 5-7 %. При сваривании стержней встык образуется слишком хрупкое соединение, которое не обладает нужной прочностью.

Принцип сварки ванным способом

Метод сварки ванным способом применяют для металлических полос с сечением до 50 мм, крепления толстостенных фланцев, стыковки прутков. Диапазон диаметра арматуры – от 20 мм до 10 см.

Классификация ванной сварки:

• дуговая ручная с размещением выпусков в стальной скобе,
• полуавтоматическая, сварочная ванна формируется в керамической форме, в этом случае исключаются затраты на накладки, экономятся электроды, формируется аккуратный стык,
• ванно-шлаковая, для нее используется формочка из медесодержащих сплавов.

При возведении металлических каркасов железобетонных фундаментов, несущих стен, туннелей, опор стыковку арматуры чаще производят ручным методом. Что это такое с точки зрения технологии: принудительное формирование плотного шва в месте стыка двух стержней.

Читайте также: Что такое электронно-лучевая сварка и где она применяется

При ванной сварке создается необходимый запас прочности прутка по всей длине каркаса. Соединение устойчиво на изгиб, кручение. Смещение осей соединяемых стержней не превышает 5% их диаметра.

Достоинства

В сравнении с другими технологиями высокотемпературной стыковки арматуры, ванный метод имеет ряд преимуществ:

• метод применим для неподвижных частей металлоконструкций, нет необходимости их поворачивать для создания соединения по всей поверхности,
• в процессе расплава происходит равномерный, а не точечный разогрев прутков,
• диагностику шва можно производить доступным гамма-лучевым методом,
• для работы используется обычное сварочное оборудование,
• в результате сварки образуется качественное соединение,
• затраты на расходные материалы минимальные – стальная форма служит дополнительным ребром жесткости,
• подобрать формы под размер прутка достаточно просто, они выпускаются в широком ассортименте.

Недостатки

Особенностью выполнения ванной сварки является соблюдение непрерывности процесса. Необходимо следить, чтобы разогрев охватывал всю зону контакта. Ванный метод требует профессиональной подготовки. Еще один минус – использовать стальную форму можно только один раз. Медные ванночки многоразовые, но они дорогие. К недостаткам также относят обязательный подготовительный этап, он увеличивает временные затраты.

Ванночки для сварки

Они бывают литые и штампованные, их делают из стали или медных сплавов. По стоимости они несопоставимы, медные намного дороже. Принцип их использования одинаковый: они должны удерживать расплав, образуемый в зоне стыка, от растекания. По форме это сегмент цилиндра, охватывающий до ¾ поверхности прутка. Используются многоразовые и одноразовые ванночки для сварки арматуры. При соединении арматуры чаще применяются металлические формы. Они создают дополнительный резерв прочности металлоконструкций по всей длине, считаются расходным материалом. Медные сплавы долговечные. Допускается использование ванной из цветных металлов до 150 сварок.

Процесс ванной сварки

Для сварочного процесса потребуется:

• однофазный или трехфазный аппарат на 220 вольт,
• ванночка или форма для образования шва,
• баллон с инертным газом для создания защитной среды в случае соединения легко окисляемых сплавов,
• от 1 до 4 двухмиллиметровых электродов на одну ванну в зависимости от толщины прутка,
• щиток и другие средства индивидуальной защиты сварщика.

Основные этапы технологического процесса:

1. к пруткам в зоне соединения прихватывается стальная скоба,
2. под воздействием дуговой волны в сварочной ванне электрод формирует зону расплава,
3. концы прутка расплавляются, образуется однородная жидкая структура,
4. при охлаждении идет процесс кристаллизации сварочной ванны, получается шов.

Читайте также: Ремонт автомобильного радиатора своими руками

Сварочная ванна формируется в любом положении стержней арматуры. Для горизонтальных соединений в качестве скобы используются металлические накладки. Вертикальные стыки свариваются с применением штампованной формы. Её крепят на нижний стержень. Электродом, совершая вертикальные движения, заполняют зазор, наполняют расплавом ванну. Для выпуска шлака форму прожигают, затем отверстие заваривают. Наплыв должен закрывать концы стальных стержней.

Технология сварки предполагает предварительную подготовку поверхностей. Железными щетками концы стальной арматуры следует очищать от ржавчины, грязи и пыли. От чистоты поверхности зависит прочность сварного соединения.

Минимальная длина выпуска стержней – 30 мм. В этой зоне формируется соединение. Максимальный размер зазора кратен толщине электрода. Он не должен превышать 1,5 диаметра. Стержни в сварной ванночке или форме располагаются соосно.

Особенности метода и область применения

При сварке ванным способом образуются шлаковые соединения. Концы прутков образуют с расплавленным электродом однородный сплав, отличающийся по химическому составу от образующих элементов. Шлак служит защитой расплава от окисления воздухом. Для низкоуглеродистых сталей при сварке используется инертный газ, в этом случае шлак активнее пузырится. Корка на шве – хороший показатель прочного соединения. Он легко убирается при постукивании.

Еще одной особенность сварки считается положение электрода в процессе работы: он не должен стоять неподвижно, им совершают колебательные движения, заползая на кромки стыка, чтобы расплав равномерно заполнял ванночку.

Метод применяется во многих отраслях, где требуются прочные соединения металлических деталей толщиной свыше 20 мм. Максимальный размер свариваемого арматурного прутка 100 мм. Массивные железобетонные объекты требуют мощных каркасных конструкций.

Ванным способом удобно варить тавровые балки, сложный профиль. Для формирования зазора нужного размера используют зажимные кондукторы, они фиксируют скрепляемые части в нужном положении. Этот метод соединения металла находит широкое применение:

• в гражданском, промышленном и оборонном строительстве,
• машиностроении при создании движущихся узлов, работающих под нагрузкой,
• нефтедобывающей отрасли,
• горнорудной промышлености,
• в сфере железнодорожного транспорта,
• промышленных предприятиях.

Обладая определенными навыками, имея сварочное оборудование, стыковое соединение металлических элементов можно сделать самостоятельно. Для этого применяются типовые электроды, ванночку нужной формы можно изготовить из медной пластины.

Загрузка…

Измерение трехмерной поверхности сварочной ванны в GTAW в режиме реального времени

1. Введение

Дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW) [1] — это основной процесс, используемый сварщиками для критических задач. В этом процессе, как показано на рис. 1, возникает дуга между неплавящимся вольфрамовым электродом и основным металлом . Основной металл расплавляется дугой, образуя сварочную ванну , которая соединяет две части основного металла вместе после затвердевания.При необходимости может быть добавлен дополнительный присадочный металл (не показан на рисунке), но он расплавляется столбом дуги, а не непосредственно пятном дуги, как при газовой дуговой сварке (GMAW), где анод может гораздо более эффективно плавить проволока непрерывно подается, чем столб дуги, для увеличения производительности плавки. Однако отделение и воздействие связанных капель на сварочную ванну ставят под угрозу управляемость процесса и ограничивают его использование в точных приложениях.

Рисунок 1.

Иллюстрация GTAW

Поскольку GTAW в основном используется там, где это необходимо, степень полного проплавления (если и насколько жидкий металл полностью проник на всю толщину основного металла) имеет решающее значение для обслуживания, процесс должен быть механизированным или автоматизированным, если это оправдано производственным циклом, стоимостью и качеством. Однако есть ряд проблем, которые существенно влияют на автоматизацию. Первый — это доступность .То есть во многих приложениях недостаточно места для доступа к головке резака механизированной системы. Во-вторых, механизированные системы требуют значительного количества времени для установки на месте, а стыки должны быть подготовлены с большой точностью. Производственный цикл во многих приложениях существенно страдает. Третий вопрос — это гарантия качества сварного шва. При ручной сварке сварщики, которые наблюдают за сварочной ванной, могут обеспечить желаемое полное проплавление.Однако при механизированной сварке ни один сварщик не может вмешиваться в работу системы; они не требуются или не допускаются при роботизированной сварке для наблюдения за процессом сварки с таким же уровнем концентрации, как при ручном управлении. Механизированные / автоматизированные системы полагаются на точный контроль подгонки стыков и условий сварки, а также утомительное программирование параметров сварки для получения повторяемых результатов. Однако точный контроль соединений и условий сварки очень дорог и не всегда гарантируется.На сегодняшний день не существует удовлетворительных датчиков / способов, которые могут удобно / автоматически контролировать глубину проплавления (насколько далеко проникает жидкий металл по толщине основного металла) или степень полного проплавления, как у опытного сварщика.

Трудность в первую очередь связана с невидимостью жидкого металла нижней поверхности под сварочной ванной и чрезвычайной яркостью дуги, и были изучены различные методы, включая колебания ванны, ультразвук, инфракрасный датчик и зрение. на основе метода зондирования и др.В следующих подразделах кратко рассматривается каждый метод измерения.

1.1. Метод колебаний ванны

Измерение проплавления сварного шва путем мониторинга поведения колебаний сварочной ванны основано на том факте, что сварочная ванна может быть приведена в состояние собственных колебаний, а частота колебаний сварочной ванны связана с геометрией сварочной ванны. Это явление можно использовать для мониторинга сварочной ванны в системе управления с обратной связью. Новаторские работы по колебаниям бассейна были выполнены Котецки [2] и Ричардсоном [3].

Хардт [4] и их сотрудники предложили метод определения ширины борта на обратной стороне путем измерения собственной частоты движения ванны под действием изменяющейся во времени силы дугового плазмы. Метод разработан аналитически и подтвержден экспериментально. Однако результаты были получены для стационарных сварочных ванн, и было неясно, будут ли подобные результаты иметь место при движении сварочной горелки. G. den Ouden обнаружил резкое изменение частоты колебаний бассейна при переходе от частичного к полному проникновению [5, 6].

Андерсен [7] разработал метод синхронных колебаний сварочной ванны для управления размерами сварочной ванны и состоянием проплавления. Подход, использованный для создания колебаний ванны, заключался в возбуждении сварочной ванны импульсами тока, синхронизированными с собственными колебаниями ванны. Оптический датчик использовался для обнаружения колебаний бассейна. Модель сварочной ванны также была разработана с использованием формулировки жидких капель для связи геометрии сварочной ванны и других физических параметров с собственными частотами сварочной ванны.Таким образом, сравнение собственной частоты сварочной ванны, прогнозируемой разработанными геометрическими моделями сварочной ванны, и измерения ширины ванны позволило оценить состояние проплавления. Хартман [8] дополнительно оценил этот метод синхронного возбуждения и разработал систему управления, которая регулировала общий подвод тепла для поддержания постоянной геометрии зоны плавления, отслеживая отражение света дуги от колебаний поверхности расплавленного металла.

Ju [9] предложил новый метод вибрации: метод генерации импульсного защитного газа (PSG).Система управления была построена путем управления сварочным током на основе измерений собственной частоты колебаний от датчика дуги. Было обнаружено, что анализ спектра с использованием быстрого преобразования Фурье (БПФ) был эффективным для обнаружения специфической частоты ванны расплава.

Юдодиброто [10] реализовал контроль проплавления сварного шва на основе метода измерения колебаний сварочной ванны в процессе GTAW с добавлением холодной присадочной проволоки. Частота колебаний сварочной ванны была получена путем анализа изменения напряжения дуги.Было обнаружено, что метод колебаний сварочной ванны подходит для контроля проплавления во время GTAW с холодной проволокой, когда перенос металла происходит непрерывным образом.

1.2. Метод ультразвукового измерения

Ультразвуковые датчики [11-17] широко используются для определения границ жидкости и металла в сварочной ванне.

В [15] разработанная ультразвуковая сенсорная система может определять местонахождение и отслеживать сварочный шов, обеспечивая правильное позиционирование сварочной головки относительно подготовки стыка.Система смогла отслеживать профиль стыка в расплавленной сварочной ванне и изменять соответствующие параметры подводимого тепла, обеспечивая постоянное проплавление, заполнение стыка и приемлемую форму сварного шва. Приведенная выше информация также использовалась для восстановления трехмерных изображений силуэтов сварочной ванны, обеспечивая возможность контроля сварных соединений в процессе.

В Технологическом институте Джорджии Уме руководил разработкой бесконтактных ультразвуковых датчиков проникновения, основанных на методах лазерных фазированных решеток [13, 14].В последнее время, чтобы преодолеть требования контактного ультразвукового измерения, были разработаны различные бесконтактные ультразвуковые методы измерения, такие как лазерное ультразвуковое обнаружение [11, 17], ультразвуковое обнаружение электромагнитного акустического преобразователя (ЭМАП) [12] и лазерный ЭМАП ультразвуковой датчик [16] и т. д.

Mi [17] разработал ультразвуковую систему обнаружения для контроля проплавления сварного шва. Система зондирования была основана на использовании технологии лазерной фазированной решетки для генерации сфокусированного и направленного ультразвука и ЭМАП в качестве приемника.И генерация ультразвука лазерной фазированной решеткой, и прием ЭМАП были бесконтактными, что, таким образом, могло устранить необходимость в контактной среде. Это сделало систему способной работать при высоких температурах, связанных с процессом сварки. Алгоритм обработки сигналов, основанный на методе взаимной корреляции, был дополнительно разработан для оценки времени пролета (TOF) ультразвука.

1,3. Метод инфракрасного зондирования

Инфракрасное зондирование — это тип бесконтактного метода измерения температуры, который широко используется в различных приложениях.Поскольку распределение температуры в зоне сварного шва содержит обширную информацию о процессе сварки, инфракрасное считывание процессов сварки привлекло значительное внимание различных исследовательских институтов.

Чин из Обернского университета [18-21] разработал тепловизионную систему для измерения изменений параметров процесса сварки, таких как ширина валика, глубина проплавления и смещение горелки. Глубина проникновения коррелировала с инфракрасными характеристиками инфракрасного изображения.Интерференция излучения дуги была уменьшена путем выбора сканера с определенным диапазоном длин волн.

В Массачусетском технологическом институте Хардт использовал инфракрасную камеру для наблюдения за температурным полем с обратной стороны [22]. Глубина проникновения точно оценивалась по измеренному распределению температуры и затем контролировалась [23]. В частности, была предложена эмпирическая модель матрицы передаточной функции с дискретным временем для процесса дуговой сварки металлическим электродом в газе, в которой учитывалась общая динамика для каждого выхода, а также присущие процессу и задержки измерений.Механизм адаптации, использованный в системе управления, сделал эту модель полезной в широком рабочем диапазоне.

В [24] инфракрасный датчик использовался для контроля параметров процесса сварки, включая ширину сварного шва, глубину проплавления и положение горелки. Анализ вычисленного эллипса показал, что градиент температуры или распределение тепловой энергии (малая ось эллипса) и подвод тепла (объем под профилями температуры) менялись с глубиной проникновения.

1,4.Метод визуального контроля

На основании наблюдения за сварочной ванной квалифицированный сварщик может обеспечить желаемое полное проплавление. Таким образом, сварочная ванна должна содержать много информации о проплавлении шва. С этой целью были применены системы технического зрения для контроля сварочного шва путем имитации визуальных сенсорных способностей сварщиков. Постоянный прогресс в вычислительных возможностях и снижение стоимости в последнее время привели к увеличению исследований и приложений систем технического зрения для измерения сварочной ванны и управления процессом сварки.В следующих подразделах подробно рассматриваются методы визуального контроля, включая двухмерное измерение сварочной ванны и трехмерное измерение сварочной ванны.

1.4.1. Измерение 2D сварочной ванны

2D геометрия сварочной ванны содержит определенную информацию о процессе сварки и используется для контроля процесса сварки и контроля проплавления шва [25-27].

Fan et.al [26] изучали 2D визуальное зондирование и контроль проникновения в импульсном процессе GTAW из алюминиевого (Al) сплава. Создан трехкомпонентный оптико-маршрутный зрительный датчик.Датчик может захватывать сварочную ванну одновременно с трех направлений. Наконец, авторы использовали ПИД-регулятор и мультиплексный контроллер для управления проникновением.

Ma [27] использовали две обычные камеры CCD для получения четких изображений с двух направлений: одна из них использовалась для измерения корневого зазора, а другая — для измерения геометрических параметров сварочной ванны. Одновременно на базе предложенного датчика бинокулярного зрения налажено отслеживание шва и контроль проплавления сварочного процесса роботом.

1.4.2. 3D-зондирование сварочной ванны

Хотя геометрия сварочной ванны 2D была получена с использованием вышеупомянутых различных методов, выпуклость / деформация сварочной ванны еще полностью не исследована. Ранние исследователи обнаружили, что важная информация, такая как дефекты сварного шва и проплавление, содержится в деформации поверхности сварочной ванны [28, 29]. Недавнее исследование показывает, что по сравнению с двухмерной геометрией сварочной ванны трехмерная геометрия может лучше прогнозировать проникновение сварного шва, которое измеряется шириной шва на задней стороне сварного шва [30].Поэтому было разработано множество методов для восстановления трехмерной поверхности сварочной ванны.

Измерение трехмерной поверхности в последнее время широко изучается с помощью методов, которые можно условно разделить на три категории: 1) рефлектометрия / дефлектометрия с методом отражения полос [31-33]; 2) метод цифровой проекции полос со сдвигом фазы для диффузных объектов [34, 35]; 3) форма из техники штриховки [36]. К сожалению, динамический и зеркальный характер сварочной ванны и помехи от сильного излучения дуги усложняют наблюдение и снижают эффективность большинства этих методов.

Наиболее популярные методы, изучаемые в настоящее время для измерения трехмерной сварочной ванны, можно разделить на четыре категории:

1. Реконструкция на основе модели

Трехмерная поверхность сварочной ванны была частично реконструирована на основе простой модели, предложенной в [37]. 2D-изображения сварочной ванны были получены в GMAW за период базового тока. Затем предложенная модель использовала угол захвата камеры и двухмерный профиль сварочной ванны для расчета ширины сварочной ванны, длины хвостовой части ванны, высоты задней части ванны и т. Д.В дальнейшем алгоритм реконструкции был применен в [38] для управления формой сварочной ванны. Контроллер с нечеткой логикой был сконструирован для контроля проплавления шва. Было обнаружено, что корреляция является нелинейной и поэтому подходит для использования предложенного нечеткого регулятора. Для проверки эффективности предложенного алгоритма управления были проведены имитационные и контрольные эксперименты.

Хотя этот алгоритм реконструкции на основе модели является простым и быстрым, он может измерять только высоту затвердевающего или уже затвердевшего сварного шва в задней части сварочной ванны.Трехмерная геометрия головки сварочной ванны не может быть получена с помощью этого метода. Кроме того, алгоритм реконструкции на основе модели подходит только для сварки тонких деталей.

2. Измерение стереозрения

В [39] две камеры были синхронизированы для одновременного захвата двух изображений поверхности сварочной ванны в период короткого замыкания во время процесса передачи поверхностного натяжения (STT) и использовалось внешнее освещение. Парные изображения были исправлены с использованием параметров калибровки, полученных с помощью процедуры стереокалибровки.Поскольку в эксперименте поверхность сварочной ванны была сильно структурирована, для сопоставления точек между двумя выпрямленными изображениями использовалась мера типа корреляции изображений. Затем с помощью алгоритмов обработки стереоизображений форма сварочной ванны была визуализирована в 3D. Система управления с обратной связью получила дальнейшее развитие с использованием технологии роботизированной сварки [40]. Однако форму яркой части в головной части сварочной ванны с помощью этого метода невозможно получить. Кроме того, для точной реконструкции сварочной ванны требуется как точная синхронизация двух камер, так и высокое качество полученных изображений.

Чтобы избежать проблемы синхронизации, было предложено зондирование стереозрения с бипризмой, в котором использовалась одна камера с бипризмой, прикрепленной к ее головке [41]. Однако в режиме реального времени извлекалась только высота границы сварочной ванны, а трехмерная геометрия внутри сварочной ванны отсутствовала. Кроме того, точность восстановления может быть проблемой, поскольку визуальные различия между двумя одновременно снятыми изображениями сравнительно невелики. Похожий алгоритм реконструкции был использован в стереосистеме считывания с использованием одной камеры со стереоадаптером, разработанной для реконструкции 3D сварочной ванны для отслеживания потока частиц на ее поверхности [42].

3. Реконструкция формы из затенения (SFS)

Также были предложены алгоритмы трехмерной реконструкции сварочной ванны на основе формы из метода затенения [43-47]. Zhao et al. [46] используют алгоритм SFS для восстановления поверхности из одного единственного изображения сварочной ванны. Параметры двумерной формы были извлечены из алгоритма обработки двумерных изображений. Наконец, алгоритм SFS на одном изображении был использован для восстановления высоты поверхности из одного изображения сварочной ванны. Извлеченные трехмерные параметры для поверхности сварочной ванны были проверены и использованы для двустороннего контроля формы.

Однако алгоритмы SFS обычно сложны и поэтому используются для автономной реконструкции поверхности 3D сварочной ванны. Кроме того, алгоритмы реконструкции основаны на двух предположениях: 1) поверхность объекта является ламбертовской поверхностью, которая отражает свет с одинаковой интенсивностью во всех направлениях; 2) Камера и источник света находятся на бесконечно большом расстоянии от поверхности объекта. С другой стороны, сварочная ванна представляет собой зеркальную поверхность, которая не является ламбертовской поверхностью. Камера и источник света в экспериментальных системах расположены недостаточно далеко от сварочной ванны, так что предположение о бесконечном удалении является неверным.Следовательно, реконструкция сварочной ванны 3D с использованием SFS может быть не идеальным решением.

4. Зондирование на основе структурированного света

Система видения структурированного света была разработана в [48], проецируя импульсный лазер на поверхность сварочной ванны через специальную решетку. Камера с высокой скоростью затвора использовалась для захвата рисунка лазерных полос, отраженных от поверхности сварочной ванны. Во-первых, чтобы исключить влияние яркого света дуги, на поверхность сварочной ванны проецировался импульсный лазер короткой длительности.Затвор камеры синхронизировался с длительностью импульса. Во-вторых, использовалось матовое стекло, позволяющее использовать каждый лазерный луч как новый точечный источник света, который рассеивает свет под определенным углом рассеивания. Камера просматривала отверстия сетки через их отражение от поверхности сварочной ванны, и полученное изображение представляло собой яркие полосы, деформированные в результате деформации поверхности сварочной ванны. Предлагаемый метод позволял получить зеркальное отражение от сварочной ванны при наличии яркой дуги. Для расчета поверхности сварочной ванны использовался итерационный алгоритм.Временные затраты на реконструкцию составили около 1 доллара. Однако синхронизация лазера и высокоскоростного затвора требовала специального, дорогостоящего и сложного оборудования. Границы сварочной ванны также было трудно выделить с помощью этого метода измерения.

Последующее исследование [49] предоставило систему измерения, основанную на математической модели поверхности сварочной ванны. Снимок из [48] был использован в качестве примера в исследовании. Хотя в этой работе не предлагался новый алгоритм реконструкции, в ней были представлены некоторые новые идеи в области трехмерных измерений поверхности сварочной ванны.

В [50] предложена методика зондирования с помощью лазерной решетки. Отраженная решетка фиксировалась двухлинзовой системой. Глубина сварочной ванны определялась по фазовым изменениям изображения деформированной решетки [51]. Однако, используя этот метод, было трудно определить границу сварочной ванны. Кроме того, это было только первичное исследование, поскольку подробный количественный анализ реконструкции не проводился.

Новый алгоритм восстановления с использованием поля наклона и отслеживания точек точечной матрицы был предложен в [52].На поверхность сварочной ванны проецировалась одиночная лазерная линия из известного положения под определенным углом. Отраженный лазерный луч от поверхности сварочной ванны улавливался откалиброванным компактным ПЗС-датчиком. Из полученных изображений можно выделить профиль поверхности сварочной ванны в соответствии с методом трассировки лучей и параметрами ПЗС-датчика. Если линия проецируется на центр сварочной ванны, можно также определить глубину сварочной ванны.

В этом методе использовался откалиброванный ПЗС-датчик и структурированный свет, что позволило определить глубину бассейна из захваченных изображений.Хотя ошибка восстановления высоты была небольшой, процедура отслеживания точки была сложной, так что сопоставление точек для каждого кадра требовало обработки трех последовательных кадров. Таким образом, он был пригоден только для автономной реконструкции поверхности 3D сварочной ванны. Также не была учтена граничная информация сварочной ванны при реконструкции.

Лазерный рисунок, отраженный от поверхности сварочной ванны, был перехвачен / отображен на / на плоскости диффузионного изображения, расположенной на некотором расстоянии от сварочной ванны [53].Камера нацелена на плоскость формирования изображения (а не на сварочную ванну, освещенную очень сильной дугой), чтобы получить отраженный лазерный рисунок. Его уникальность заключалась в одновременном использовании расстояния и зеркального характера поверхности сварочной ванны для значительного ослабления излучения дуги, но не интенсивности лазерного отражения от зеркальной поверхности сварочной ванны, несмотря на расстояние. Чтобы вычислить поверхность сварочной ванны по отраженным образцам, был предложен итерационный алгоритм с использованием поля наклона спроецированной точечной матрицы.Разница наклона между соседними лазерными точками использовалась для определения расчетной высоты поверхности сварочной ванны.

Однако этот алгоритм, основанный на погрешности наклона, требует многочисленных итерационных циклов до тех пор, пока расчетная поверхность не приблизится к фактической поверхности сварочной ванны, что приведет к относительно большим ошибкам восстановления. Точно так же этот метод визуализации и алгоритм реконструкции использовались для изображения и реконструкции поверхности сварочной ванны при газовой дуговой сварке (GMAW) с использованием пятилинейной лазерной картины [54].

В этой главе основное внимание уделяется разработке процедуры алгоритмов обработки изображений и аналитического решения , которое позволяет реконструировать поверхность 3D сварочной ванны в GTAW в режиме реального времени с использованием вышеупомянутого инновационного принципа построения изображений [53]. Количественно исследованы эффективность , временных затрат , точность и устойчивость предложенного алгоритма. Точность и скорость проверяются на объектах с известной геометрией и сравниваются с результатами предыдущих исследований.В частности, глава организована следующим образом: Раздел 2 подробно описывает систему наблюдения на основе зрения. Предлагаемая процедура алгоритма обработки изображений представлена ​​в разделе 3. Предлагаемый алгоритм аналитической реконструкции подробно описан в разделе 4. В разделе 5 один объект с известной трехмерной геометрией используется для имитации поверхности сварочной ванны. Путем сравнения реконструируемой поверхности объекта с его реальной поверхностью проверяется эффективность и точность предложенных алгоритмов. Затем анализируется временная стоимость алгоритма реконструкции.Раздел 6 представляет собой резюме этой главы.

2. Система визуального наблюдения

2.1. Система мониторинга

Конфигурация сенсорной системы и системы трехмерных прямоугольных координат oxyz показаны на рис. 2.

Осветительный лазерный генератор мощностью 20 мВт на длине волны 685 нм с переменным фокусом используется для генерации структурного света. шаблон, то есть шаблон точечной матрицы 19 × 19 (Lasiris SNF-519 × 0,77-685-20). Лазерный рисунок проецируется на область под электродом горелки и покрывает всю возможную область сварочной ванны.В процессе сварки основной металл расплавляется дугой, образуя сварочную ванну , которая имеет зеркальную зеркальную поверхность. Он может отражать большинство падающих лазерных лучей. Поэтому только точки, проецируемые на сварочную ванну, отражаются от ее зеркальной поверхности [49].

Рисунок 2.

Система мониторинга

Для захвата отраженной точечной матрицы плоскость изображения, созданная листом стекла, прикрепленным к листу бумаги, устанавливается на расстоянии примерно 100 мм от электрода.Камера (Pointgrey Flea 3 FL3-FW-03S1C-C) расположена за плоскостью изображения и направлена ​​прямо на нее. Камера фиксирует изображения отраженного узора от плоскости изображения. Захваченное изображение является 8-битным монохромным с разрешением 640 × 480 или 480 × 640. Полосовой фильтр с шириной полосы 20 нм с центром на длине волны 685 нм прикреплен к камере, чтобы блокировать большую часть излучения дуги. Компьютер подключается к камере через 9-контактный интерфейс 1394b. При максимальной частоте кадров 200 кадров в секунду (кадр в секунду) высокая скорость передачи данных с камеры на ПК (максимальная скорость 800 Мбит / с) делает возможным мониторинг и измерение 3D поверхности сварочной ванны в режиме GTAW в реальном времени.

Шаблон проецирования, точечная матрица, показан на рис. 3a. Картины отражения при решении 480 × 640 и 640 × 480 представлены на рис. 3b и 3c соответственно. Контрольная точка, то есть центральный луч точечной матрицы, намеренно пропущена. Обратите внимание, что яркость отраженных узоров на захваченных изображениях намеренно повышена для удобочитаемости. Исходные изображения, снятые в процессе сварки, намного темнее представленных.

Рисунок 3.

Образцы проецирования и отражения. A: Точечный матричный лазерный узор; B: Картина отражения при разрешении 480 × 640; C: Форма отражения при разрешении 640 × 480

2.2. Условия эксперимента

Используется процесс сварки постоянным током отрицательным электродом (DCEN) GTAW. Материал трубы — нержавеющая сталь (4 дюйма, нормальная, нержавеющая T-304 / 304L, сортамент 5). Труба вращается во время сварки, в то время как ориентация резака, плоскость изображения, лазерный проектор и камера остаются неподвижными.Скорость вращения и расстояние от вольфрамового наконечника до поверхности трубы контролируются компьютером для сварки с требуемой скоростью и длиной дуги.

Диапазоны параметров, выбранных для проведения сварочных экспериментов и получения изображений в этой главе, показаны в таблице 1. Полное проплавление, т. Е. Сварочная ванна с жидкостью, простирающаяся от передней к задней поверхности детали, может быть произведена на заготовку с такими параметрами сварки. Защитный газ — чистый аргон. Применяется шлифованный вольфрамовый электрод с 2% церием (3/32 × 7 дюймов), шлифованный до 30º.

Таблица 1.

Основные параметры эксперимента

3. Схема обработки изображений

Используя систему визуального контроля, изображения отраженного лазера изображения, показанные на рис. 3b и 3c, могут быть получены во время процесса сварки.Однако эти два изображения намеренно увеличены по яркости, чтобы можно было видеть четкие узоры отражения. Исходное захваченное изображение, соответствующее фиг. 3b, показано на фиг. 4a. Рис. 3b также представлен на Рис. 4b для сравнения.

Рис. 4.

Захваченное изображение картины отражения. A) Исходное изображение, полученное во время процесса сварки; B) Изображение с повышенной яркостью

Человек невооруженным глазом может идентифицировать искаженный образец отражения из захваченных изображений, как показано на рис.4б, а точки на рис. 4а практически не видны. Изображения, полученные во время экспериментов в различных условиях (см. Таблицу 1), могут получить еще более низкую яркость и контраст. Более того, даже в одном и том же захваченном изображении, например, рис. 4, уровни серого отраженных точек сильно различаются. Точки, расположенные в нижней части изображения, ярче, чем в верхней части изображения. Отраженные лазерные точки сильно связаны с фоном в серой шкале, особенно в верхней части изображения.Кроме того, фон изображения, то есть часть, отличная от шаблона отражения в захваченном изображении, имеет сильно несбалансированную яркость. Отчетливо видно, что яркость нижней части фона намного выше, чем яркости верхней части.

Чтобы восстановить трехмерную поверхность сварочной ванны на основе шаблона отражения, отраженные точки в шаблоне должны быть сначала извлечены из захваченного изображения. Основываясь на этих характеристиках захваченного изображения, сначала следует выполнить операцию уменьшения шума, чтобы сгладить изображение, прежде чем унифицировать яркость.С этой целью блок-схема предлагаемой схемы обработки изображения показана на рис. 5. В частности, здесь используется метод на основе вейвлета для уменьшения шума, который является этапом предварительной обработки для удаления определенных шумов из изображения, чтобы гарантировать эффективность последующих этапов обработки показана на диаграмме. Затем выполняется операция Top-hat для унификации яркости фона захваченного изображения с одновременным усилением отраженных точек. После бинарного определения порога отраженные точки извлекаются из изображения вместе с определенными шумами, которые рассматриваются как «поддельные точки».Таким образом, предлагается адаптивный алгоритм идентификации, позволяющий отличать отраженные лазерные точки от «поддельных точек». Для расчета поверхности сварочной ванны каждая отраженная точка сопоставляется с соответствующим падающим лучом, как определено номерами ее строк и столбцов в проецируемой лазерной матрице. Это делается посредством распознавания образов строк и столбцов.

Рисунок 5.

Блок-схема предлагаемой схемы обработки изображений

В следующих разделах изображение Рис.4а взят в качестве примера для демонстрации предложенной схемы обработки изображения. В частности, подробно описан каждый блок операции / алгоритма обработки изображения на фиг.5. Эффективность и надежность предложенной процедуры будет проверена в Разделе 5.

3.1. Подавление шума

Эффективное подавление шума является предпосылкой для высококачественной сегментации изображения. С этой целью используется метод определения пороговых значений вейвлета для уменьшения шума в изображении. Процедуры уменьшения вейвлет-шума основаны на алгоритме рекуррентного быстрого вейвлет-преобразования (FWT), предложенном Маллетом [55].- оценка x, Tλ (⋅) — операция установления порога, FW (⋅) и FW − 1 (⋅) — прямая и обратная FWT соответственно. Чтобы избежать потери полезной информации в захваченном изображении, применяется мягкая пороговая обработка [56] с 8 ^th вейвлетом Symlet с 3 уровнями, используемыми для FWT [57]. После выполнения снижения шума, как показано в формуле. 1-4а, результирующее изображение показано на фиг. 6.

Рисунок 6.

Изображение после уменьшения вейвлет-шума, яркость изображения повышается для удобства чтения

Можно заметить, что изображение нижней части значительно ярче, чем верхняя половина, как показано на рис.6. Чтобы сбалансировать неравномерное распределение яркости захваченных изображений, выполняется операция «цилиндр». Полученное изображение показано на рис. 7. Можно заметить, что разбаланс фона в серой шкале намного меньше после операции «цилиндр». Отраженные точки отчетливо видны, а уровень серого фона достаточно низкий, так что отраженные точки хорошо контрастируют со своими местами.

Рисунок 7.

Изображение результата для операции «цилиндр»

3.2. Адаптивная сегментация

Бинарная пороговая обработка выполняется согласно рис.7, а результирующее изображение показано на фиг. 8. Из рисунка можно вычислить размеры идентифицированных точек (включая как отраженные точки, так и ложные точки / шум); Таким образом, можно получить гистограмму размеров для всех точек, как показано на рис. 9. Можно заметить, что размеры большинства отраженных лазерных точек примерно одинаковы, в то время как размеры поддельных точек намного меньше, чем размеры лазерных точек. Таким образом, на рис.9 получается бимодальная гистограмма, на которой большинство ложных точек находится в области F, тогда как большинство отраженных лазерных точек сосредоточено в области R.

Рис. 8.

Результирующее изображение после бинарной пороговой обработки

Чтобы отличить отраженные лазерные точки от фальшивых точек, требуется адаптивный порог. С этой целью к гистограмме размера применяется метод адаптивной пороговой обработки Otsu, чтобы найти оптимальный порог, позволяющий отличить отраженные лазерные точки от фальшивых точек [58].

Рисунок 9.

Гистограмма размеров точек, размер ложных точек небольшой, поэтому они сконцентрированы в F. Размер лазерных точек сравнительно большой; поэтому они сфокусированы в R

Взяв точки на рис.8 в расчет, результирующий порог равен 23. Используя этот порог, идентифицируются отраженные лазерные точки, и их положение показано на рис. 10.

Рисунок 10.

Положения идентифицированных лазерных точек

Можно найти все поддельные точки отфильтровываются после установления порога, в то время как большинство отраженных точек сохраняется. Однако можно также заметить, что несколько отраженных лазерных точек, в данном случае 5 из 86 точек, ошибочно принимаются за поддельные. Это понятно, что адаптивная установка пороговых значений может быть недостаточно «интеллектуальной», чтобы иметь возможность идентифицировать все отраженные точки на каждом изображении, полученном во время процесса сварки с различными условиями эксперимента.Однако, хотя небольшая часть отраженных точек временно теряется, их можно восстановить в следующем разделе.

3.3. Распознавание строки / столбца шаблона отражения

Чтобы применить шаблон отражения лазерных точек для восстановления трехмерной поверхности сварочной ванны, каждая отраженная точка должна быть сначала сопоставлена ​​с соответствующим падающим лучом из точечной матрицы. В этом подразделе сначала разрабатывается процесс распознавания для определения номера строки, соответствующей каждой лазерной точке в шаблоне отражения.Номера столбцов извлекаются позже в этом подразделе.

Можно заметить, что лазерные точки на диаграмме отражения хорошо распределены на нескольких гладких выпуклых кривых, которые можно грубо рассматривать как квадратичные. Рис. 11 — иллюстрация подбора полиномов второго порядка для строк отраженных точек. Можно заметить, что все ряды отраженных точек могут быть смоделированы как следующий полином второго порядка, как показано в формуле. 2, где расположение пикселя представлено координатами ( x , y ), и a , b , c > 0.Ряд r _α можно обозначить как r _α ( a _α , b _α ,2625 c ,25 c где переменные a _α , b _α и c _α представляют собой строку с использованием уравнения. 2, где α = 1,…, R, а R — количество строк в диаграмме отражения, в случае, показанном на рис.11, R = 7.

Рис. 11.

Иллюстрация аппроксимации кривой для отраженных лазерных точек

Поскольку соответствие отображения известно, процесс распознавания состоит в том, чтобы сначала присвоить все отраженные точки разным строкам, а затем сопоставить строки с соответствующими строки в точечной матрице. В частности, первый шаг — определить 7 строк с помощью уравнения. 2; Во-вторых, найти строку для каждой отраженной точки с заданным смещением. Затем таким образом формируются 7 рядов; Последним шагом является использование контрольной точки (в строке 10 и столбце 10 , показанных на рис.3) для отображения строк в точечную матрицу.

Используя метод преобразования Хью, все строки в шаблоне отражения на рис. 10 могут быть идентифицированы, как показано на рис. 12. Кривые представляют идентифицированный ряд. Отраженные точки распределены по этим рядам.

Рис. 12.

Результаты идентификации строки

Видно, что некоторые из отраженных точек отсутствуют в некоторых строках. Это потому, что эти отраженные точки ошибочно отфильтрованы в разделе 3.2. Поскольку все строки извлечены, эти отраженные точки могут быть извлечены. Процесс заключается в том, что для одной конкретной строки: 1) сначала вычисляется среднее расстояние между двумя соседними точками в строке; 2) все точки посещаются, чтобы узнать аномально большое расстояние между соседними точками. Считается, что здесь пропущена отраженная точка; 3) начиная с самого большого размера, все отфильтрованные точки (включая фальшивые точки, т. Е. Шум) проверяются, чтобы найти наиболее подходящую для заполнения позиции пропущенной отраженной точки.Процесс проходит рекурсивно для каждой строки, и можно получить отфильтрованные отраженные точки. Результат показан на рис. 13. Отраженные точки помечены разными формами в разных строках.

Рис. 13.

Отраженные точки в разных рядах

На Рис. 13 можно увидеть, что есть одна пропущенная точка во втором ряду точек, отраженных сверху отраженного изображения. Эта намеренно отсутствующая точка является центральной точкой (в строке 10 и столбце 10 матрицы 19 × 19 точек).Он служит в качестве опорной точки (см. 3), чтобы облегчить идентификацию строки / столбца и соответствующего матча между точками отраженных и падающих лучей. С этой целью может быть выполнено распознавание образов ряда. Результат показан на рис. 14. Числа на изображении указывают соответствующее совпадение строк между строкой в ​​отраженном изображении и падающими строками в точечной матрице.

После контрольной точки, найденной в одной строке на отраженном изображении, можно определить номер столбца для каждой точки в строке, как показано на рис.15. Искажение лазерного рисунка в вертикальном направлении намного меньше, чем в горизонтальном направлении. Следовательно, центральная линия y = kx + b аппроксимируется с использованием контрольной точки вместе с ее ближайшими соседними точками в соседних строках.

weld pool — Перевод на французский — примеры английский

Эти примеры могут содержать грубые слова на основании вашего поиска.

Эти примеры могут содержать разговорные слова, основанные на вашем поиске.

в расплавленной сварочной ванне , генерируемой электрической дугой

При лазерной сварке алюминия сварочная ванна очень жидкая.

En soudage laser des alliages d’aluminium, le bain de fusion est speulièrement fluide.

Сварочная ванна очень текучая.

погружение вала по направлению к колесу в сварочную ванну

Во время сварки металлический компонент вводится в переднюю кромку сварочной ванны перед лазерным лучом вдоль направления сварки.

Au Cours du soudage, un constituent métallique est Introduction dans un bord avant du bain de soudage , devant le faisceau laser dans la direction de soudage.

метод определения включенного угла узкой сварной фаски с использованием математической модели, которая накладывает тепловую нагрузку на сварочную ванну и на стенки фаски

Процесс для определения угла поворота в шанфрейн-де-шанфрейн используется для использования в математической модели наложения термических зарядов на bain de soudage et sur les parois dudit chanfrein

Для защиты сварочной ванны вокруг нее помещается керамическая манжета (3).

Il est enserré dans une bague de céramique (3) de façon à protéger le bain de fusion .

Начните перемещать сварочную ванну по металлу.

Дуга и сварочная ванна покрыты гранулированным порошком (флюсом).

Электрическая и электрическая дуги bain de fusion восстанавливает первоначальное количество гранул.

Металлы сварного шва наносятся с использованием источника питания с контролем формы тока, который создает плавную регулируемую сварочную дугу, и сварочную ванну при отсутствии CO 2 или кислорода в защитном газе.

Les métaux fondus sont appliqués à l’aide d’un bloc d’almentation, la command de la form du courant produisant un arc de soudage contrôlé et régulier et un bain de fusion en l’absence de CO2 ou d’oxygène dans газ защиты.

возможность формирования сварочной ванны в заготовке

Защитный газ может подаваться в сварочную горелку для создания зоны защиты от газа вокруг сварочной ванны .

Un gaz de protection peut être fourni à la torche de soudage en vue d’établir une zone de protection par gaz autour d’un bain de fusion .

Предлагается методика, с помощью которой при лазерной сварке может быть достигнута желаемая глубина проплавления без образования оксидной пленки в глубокой части сварочной ванны .

L’invention porte sur une method par laquelle, dans le soudage au laser, il est possible d’obtenir la profondeur de présentation désirée de la soudure sans qu’aucun film d’oxyde ne reste dans la partie profonde du bain de soudure .

При перемещении сварочной ванны вы можете двигаться по прямой (стрингер) или маленькими кругами.

Lors du déplacement du bain de soudure , vous pouvez soit avancer en ligne droite (un cordon de soudure) или décrire des petits cercles.

Торированные вольфрамовые электроды обеспечивают отличную стойкость к загрязнениям сварочной ванны и в то же время предлагают сварщику более простой способ зажигания дуги и более стабильную дугу.

Превосходная защита от загрязнения ванна для плавления tout en même temps offre la plus easy de soudeur à l’arc à partir des capacity et un arc plus stable.

Важным фактором в процессах сварки плавлением является дуговая защита для защиты сварочной ванны .

L’un des facteurs importants dans les procédés de soudage à l’arc est la protection du bain de fusion .

Согласно настоящему изобретению предохранительное устройство (3а) сварочной ванны выполнено за одно целое на коллекторе (1) и закрепляет сварной шов (2).

Selon l’invention, le support de bain de soudure (3a) est formé sur le collecteur (1) et support le cordon de soudure (2).

Плотность мощности, прикладываемая вдоль каждой области, варьируется для учета различий в характеристиках каждого материала, позволяя создать более однородный сплав для сварочной ванны .

Плотность мощной аппликации в зоне длинного чака является измененной с изменением фасада и адаптера для различий в образцах материального чака, чтобы обеспечить постоянное создание единого союза 0006 единиц плюс 0006 единиц твердого тела.

определение сварочной ванны и синонимов сварочной ванны (английский)

сварочная ванна: определение сварочной ванны и синонимов сварочной ванны (английский)

арабский болгарский китайский язык хорватский Чешский Датский Голландский английский эстонский Финский французкий язык Немецкий Греческий иврит хинди Венгерский исландский индонезийский Итальянский Японский корейский язык Латышский Литовский язык Малагасийский норвежский язык Персидский Польский португальский румынский русский сербский словацкий словенский испанский Шведский Тайский турецкий вьетнамский

арабский болгарский китайский язык хорватский Чешский Датский Голландский английский эстонский Финский французкий язык Немецкий Греческий иврит хинди Венгерский исландский индонезийский Итальянский Японский корейский язык Латышский Литовский язык Малагасийский норвежский язык Персидский Польский португальский румынский русский сербский словацкий словенский испанский Шведский Тайский турецкий вьетнамский

содержание сенсагента

• определения
• синонимы
• антонимы
• энциклопедия

Решение для веб-мастеров

Александрия

Всплывающее окно с информацией (полное содержание Sensagent), вызываемое двойным щелчком по любому слову на вашей веб-странице.Предоставьте контекстные объяснения и перевод с вашего сайта !

Попробуйте здесь или получите код

SensagentBox

С помощью SensagentBox посетители вашего сайта могут получить доступ к надежной информации на более чем 5 миллионах страниц, предоставленных Sensagent.com. Выберите дизайн, который подходит вашему сайту.

Бизнес-решение

Улучшите содержание своего сайта

Добавьте новый контент на свой сайт из Sensagent by XML.

Сканировать продукты или добавлять

Получите доступ к XML, чтобы найти лучшие продукты.

Индексирование изображений и определение метаданных

Получите доступ к XML, чтобы исправить значение ваших метаданных.

Напишите нам, чтобы описать вашу идею.

Lettris

Lettris — это любопытная игра-тетрис-клон, в которой все кубики имеют одинаковую квадратную форму, но разное содержание. На каждом квадрате есть буква. Чтобы квадраты исчезли и сэкономили место для других квадратов, вам нужно собрать английские слова (left, right, up, down) из падающих квадратов.

болт

Boggle дает вам 3 минуты, чтобы найти как можно больше слов (3 буквы и более) в сетке из 16 букв. Вы также можете попробовать сетку из 16 букв. Буквы должны располагаться рядом, и более длинные слова оцениваются лучше. Посмотрите, сможете ли вы попасть в Зал славы сетки!

Английский словарь
Основные ссылки

WordNet предоставляет большинство определений на английском языке.
Английский тезаурус в основном получен из The Integral Dictionary (TID).
English Encyclopedia лицензирована Википедией (GNU).

Перевод

Измените целевой язык, чтобы найти перевод.
Советы: просмотрите семантические поля (см. От идей к словам) на двух языках, чтобы узнать больше.

8898 онлайн посетителей

вычислено за 0,203 с

.

Похожие записи

Почему грудничок постоянно кричит: причины и способы успокоить ребенка

16.11.202407.10.2024

Запись на прием к врачу в Минске: как выбрать специалиста и записаться онлайн

12.11.202407.10.2024

Жидкий стул у грудничка: причины, симптомы и лечение

12.11.202407.10.2024

Автор alexxlab

Просмотр всех записей alexxlab →

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Email *

Сайт

Параметры сварки
Ток / А	Скорость сварки / мм / с	Длина дуги / мм	Скорость потока аргона / л / мин
65	1,5 4,5	11,8
Параметры мониторинга
Угол проекции / °	Расстояние от лазера до сварочной ванны / мм	Расстояние от плоскости изображения до сварочной ванны / мм
35.5	24,7	101
Параметры камеры
Скорость затвора / мс	Частота кадров / кадр / с	Расстояние от камеры до плоскости изображения / мм
4	30