本文标题："CCD电弧焊接检测技术-镜像反射来测量焊池表面尺寸"
发布者：yiyi ------ 分类: 行业动态 ------
人浏览过-----时间：2016-5-25 21:54:50
CCD电弧焊接检测技术-镜像反射来测量焊池表面尺寸
在电弧焊接中，通过感测系统观察熔池的一个主要问题是，光电二极管的阵
列或CCD摄像机，是非常强的弧光灯，这就导致了成像传感器被辐射，因此没
有特殊的感应技术，熔池本身不能被探测。通常，有两个不同的原理可以减小弧
光灯对所用的传感器系统的影响。第一是光学滤光器的应用，其只允许可选波长
到达成像传感器。因此，成像传感器会在强弧光中被保护，并能检测到熔池的图像。
这个原理适合于各种类型的电弧焊。第二个原理基于仅仅在低弧光强度期间
内获得图像。为了此目的，在成像传感器前面的快门与短路和脉冲电弧中的电弧
电流的变化是同步的。快门只有在短路或电弧周期的基本电流过程中，跳过路径
到达成像传感器，其中弧光灯的强度非常低，以获得熔池很清晰的成像。此原理
被限制于电弧焊，因其有低的弧光灯强度周期的循环，诸如在短路和脉冲电弧
焊中。
为了增加焊池观察和控制系统的精度，开发出了几种方法。一个感测系统描
述的是，应用镜像反射来测量焊池自由表面的三维尺寸。为了做到这些，通
过特殊的栅格将一个脉冲激光束投影，可以将光结构条纹的图案产生在工件表
面。在熔池区域，焊池表面的外形使反射图案变形。此反射图用于计算焊池表面
的三维图像。从这些数据中，可推断出集中的焊接渗透深度。为了增加此系统的
精度和抑制弧光灯的影响，快门与CCD照相机前面的窄波段光学滤波器相结合。
快门与激光脉冲同步，并且光学滤光器与激光波长相匹配。此系统的主要限制
是，对于焊池表面数据的计算时间相当长。而所给出的平均时间是1s，因此对
目前焊接的实时检测和控制是不可能的。进一步讲，此系统被限制于GTA焊接
中。在GMA焊接中，由于焊滴周期性的影响，焊池表面非常不稳定。因此，为
了跟踪汶个表面，需要较高的成像和处理速度。
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