基于图像识别的激光切割质量分析
2021-01-11韦永奇胥光申谢如炎俞宝福
机械与电子 2021年1期
韦永奇,胥光申,刘 晖,谢如炎,俞宝福
(1.西安工程大学机电工程学院,陕西 西安 710048;2.西安市现代智能纺织装备重点实验室,陕西 西安 710048;3.绍兴纺织机械集团有限公司,浙江 绍兴 312000)
0 引言
激光切割作为激光加工应用最早和使用最多的激光加工工艺,占据激光加工工业70%的份额[1]。目前,激光切割主要应用于汽车、船舶、航空航天、钢铁、钣金和机械加工等领域[1],已经成为工业生产中不可或缺的激光加工方法。
在激光切割过程中,常见的缺陷主要有细小毛刺、切割面不规则、边缘挂渣和拐角烧蚀等。这些问题将直接导致切割的产品不合格,进而影响生产加工。图像识别技术能够量化切割过程中产生的缺陷,将量化结果反馈到激光切割系统,实时调整和改进切割工艺,可以有效提高激光切割效率、降低待机时间、扩大应用面同时降低运行成本[2]。
目前,国内外学者采用图像识别技术对激光切割过程进行了大量研究。张永强等[3]提出了一种切割缺陷和切割面粗糙度变化图像信号特征提取技术,通过同轴视觉传感系统获得切割前沿和切割火花簇射视觉图像,提取了产生切割缺陷和切割面粗糙度变化时图像特征信号的变化规律,首次实现了以无切割缺陷并且在一定工艺条件下获得最高切割质量为目标的切割速度自寻优控制。Fushimi等[4]采用旁轴视觉系统检测激光切割前沿,将高速CCD相机安装于切割工件的上表面,相机轴线与激光扫描垂直,获取激光切缝的金属熔融过程图像,研究表明熔化金属堆积在切缝底部是切缝下边缘挂渣的原因,而且挂渣率和切割表面粗糙度与使用的辅助气体的种类和压力密切相关。……
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