電弧焊鋁板焊接圖像的采集和回放
背景需求
惰性氣體保護(hù)焊（TIG或MIG）方法是應(yīng)用Zui廣泛的鋁及鋁合金焊接方法。鋁及鋁合金薄板可采用鎢極交流氬弧焊或鎢極脈沖氬弧焊。鋁及鋁合金厚板可采用鎢極氦弧焊、氬氦混合鎢極氣體保護(hù)焊、熔化極氣體 保護(hù)焊、脈沖熔化極氣體保護(hù)焊。熔化極氣體保護(hù)焊、脈沖熔化極氣體保護(hù)焊應(yīng)用越來越廣泛。鋁材焊接主要應(yīng)用在建筑材料如鋁合金門窗，在汽車，船舶和飛機(jī)制造等行業(yè)也有著廣泛的應(yīng)用。
在鋁板焊接工業(yè)研究中，通過對(duì)焊接熔滴過渡過程及熔池的形態(tài)的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)、直觀的觀察，獲得對(duì)焊機(jī)工作穩(wěn)定性的控制，提高焊縫成形一致性，并且獲得熔池的幾何尺寸的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精量化控制，這就需要應(yīng)用機(jī)器視覺技術(shù)和圖像處理技術(shù)。
功能介紹
采用瑞士Photonfocus大動(dòng)態(tài)范圍CMOS高速工業(yè)相機(jī)，動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)120dB，在Linlog功能下能有效抑制強(qiáng)等離子干擾，在焊機(jī)電壓、電流較小時(shí)可直接用相機(jī)拍攝，無需光學(xué)輔助系統(tǒng)即可得到對(duì)比度較好的圖像，借助光學(xué)輔助手段可得到高清晰的、細(xì)節(jié)清晰的圖像。如圖1所示分別為鋁板焊接起弧瞬間圖像、鋁板焊接熔池和焊絲圖像：
圖1鋁板焊接起弧瞬間圖像、鋁板焊接熔池和焊絲圖像
此應(yīng)用科天健采用的相機(jī)為Photonfocus MV-D1024E-160，該相機(jī)采用Photonfocus的LINLOG技術(shù)，動(dòng)態(tài)范圍高達(dá)120dB；在全分辨率1024*1024分辨率下可達(dá)150幀/秒；開窗分辨率256*256時(shí)，幀率達(dá)到2241幀/秒。如圖2所示為Photonfocus 的MV-D1024E-160相機(jī)：
圖2：MV-D1024E-160
湖南科天健光電技術(shù)有限公司采用自主研發(fā)的高速圖像存儲(chǔ)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)高速圖像的長時(shí)間存儲(chǔ)：高達(dá)650MB/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，存儲(chǔ)時(shí)間可達(dá)數(shù)小時(shí)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)存為BMP圖像格式文件、AVI視頻文件、流文件等，具有類似錄像機(jī)的錄像、回放、快進(jìn)、快退等功能，可實(shí)現(xiàn)焊接高速圖像的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、回放逐幀查看。
參數(shù)介紹
此應(yīng)用案例使用的相關(guān)參數(shù)介紹如下：
（2）開窗256*256
（3）幀速約2400fps
（4）加兩塊濾波片
（5）加背景光源
（6）曝光時(shí)間10us