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基于结构光立体视觉的激光再制造工件的测量 预览 被引量:2
1
作者 高贵 杨洗陈 张海明 《南开大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期 36-42,共7页
为了实现激光再制造工件的快速准确测量,提出了1套与激光再制造机器人耦合的视觉系统.该视觉系统由2个摄像机、1个激光投射器和计算机组成.摄像机和激光投射器组成扫描测头,由6自由度机器人手持实现多视角扫描.并自动完成数据拼接,消除... 为了实现激光再制造工件的快速准确测量,提出了1套与激光再制造机器人耦合的视觉系统.该视觉系统由2个摄像机、1个激光投射器和计算机组成.摄像机和激光投射器组成扫描测头,由6自由度机器人手持实现多视角扫描.并自动完成数据拼接,消除‘死角'.首先,通过MATLAB编程完成系统标定,分别标定出单目摄像机内外参数矩阵,双目相机关系矩阵和机器人手眼关系矩阵.然后,两摄像机同时采集带有结构光信息的左右图像,采用重心法精确提取亚像素级结构光条纹中心.最后,依据极线几何约束,完成左右结构光条纹数据的匹配,根据匹配得到的数据对计算出3维空间坐标.系统具有低速高精度扫描(〈5 mm/s)和高速普通扫描(〈50 mm/s)两种模式.以气缸门芯为例,完成了3维扫描与测量,并与常规测量方法结果做了对比.实验结果表明,高精度模式最大误差小于0.1 mm,最大相对误差为0.7%,高速模式扫描时间3~5 s,能够满足激光再制造机器人对测量精度和测量速度的要求. 展开更多
关键词 机器视觉 双目立体视觉 结构光 匹配 激光再制造
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激光转镜扫描宽带温度场
2
作者 王云山 杨洗陈 《应用激光》 CSCD 北大核心 2006年第5期 307-310,共4页
应用温度场的叠加原理,导出了激光扫描转境宽带温度场的数学模型,用计算机模拟了不同参数下的温度曲线,分析了温度曲线的特点及参数对扫描宽带温度分布的影响,提出了“温度波线行波法”,使长时间加热的激光转镜扫描宽带温度场函数... 应用温度场的叠加原理,导出了激光扫描转境宽带温度场的数学模型,用计算机模拟了不同参数下的温度曲线,分析了温度曲线的特点及参数对扫描宽带温度分布的影响,提出了“温度波线行波法”,使长时间加热的激光转镜扫描宽带温度场函数表达和计算简化,导出了准稳态下t时刻。激光转镜扫描宽带温度场在点(x0,y,z0)处的温度函数可表示为T=f0(y—u0×t) 展开更多
关键词 激光扫描宽带 温度场 扫描叠加
激光再制造快速修复海上油田关键设备 预览 被引量:2
3
作者 雷剑波 杨洗陈 +2 位作者 王云山 冯立伟 张兴泉 《世界制造技术与装备市场》 2006年第6期 54-56,共3页
激光再制造技术作为新发展起来的先进制造技术,具有集成化、柔性化、环保等特征。采用激光再制造技术快速修复某海上油田关键零部件,修复层厚度达到9mm,和基体材料硬度、尺寸精度等基本一致,达到了原有零件的使用要求。
关键词 激光再制造 激光熔敷 先进制造技术
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激光扫描光斑温度场 被引量:11
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作者 王云山 杨洗陈 刘亚君 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期981-986,共6页
为能较准确描述激光扫描光斑温度分布和温度场特性,分析了扫描光斑的形成过程,应用温度场的叠加原理,导出了激光扫描转镜扫描光斑温度场的数学模型,用计算机模拟了不同参数下的温度曲线,讨论了参数对扫描宽带温度分布的影响。结果... 为能较准确描述激光扫描光斑温度分布和温度场特性,分析了扫描光斑的形成过程,应用温度场的叠加原理,导出了激光扫描转镜扫描光斑温度场的数学模型,用计算机模拟了不同参数下的温度曲线,讨论了参数对扫描宽带温度分布的影响。结果显示,扫描光斑温度场有明显的类趋肤效应。扫描光斑温度场的这一特征给出了激光扫描转镜能在较低功率下实现金属材料激光宽带表面强化的理论依据。所述方法也适用于其他形式的扫描叠加温度场。 展开更多
关键词 激光技术 扫描光斑 温度场模拟 扫描 叠加
柱塞Co基粉末激光熔覆工艺研究
5
作者 张兴泉 王云山 +2 位作者 雷剑波 刘亚军 杨洗陈 《应用激光》 CSCD 北大核心 2006年第2期 78-80,124,共4页
为增强1Cr18Ni9Ti不锈钢零件的硬度及耐磨性.采用激光熔覆技术在其表面制备Co基合金熔覆层。利用光学显微镜.分析了熔覆层的微观组织;应用显微硬度汁测试了熔覆层的硬度;应用浓度为2%的硝酸溶液做腐蚀剂,测试了熔覆层的耐腐蚀性... 为增强1Cr18Ni9Ti不锈钢零件的硬度及耐磨性.采用激光熔覆技术在其表面制备Co基合金熔覆层。利用光学显微镜.分析了熔覆层的微观组织;应用显微硬度汁测试了熔覆层的硬度;应用浓度为2%的硝酸溶液做腐蚀剂,测试了熔覆层的耐腐蚀性。并与等离子热喷涂、Ni基合金熔覆等其它表面改性技术进行比较,结果表明,1Cr18Ni9Ti不锈钢柱塞Co基合金激光熔覆层硬度达到HV520。具有较好的耐磨性。其抗酸腐蚀性能也达到检验标准要求。 展开更多
关键词 激光熔覆 Co基合金粉末 耐酸腐蚀性 耐磨性
用于激光快速制造的三维送粉头的设计 被引量:6
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作者 朱银锋 王云山 +2 位作者 杨洗陈 李向阳 刘运武 《应用激光》 CSCD 北大核心 2005年第1期 13-16,共4页
为满足激光快速制造的要求,设计了三维同轴送粉工作头.采用由单片机组成的控制系统控制二个步进电机以实现送粉头能绕Φ轴旋转和Ψ轴旋转,加上原有数控系统的运动配合使送粉工作头具有三维空间工作能力,它克服了普通送粉头工作空间的限... 为满足激光快速制造的要求,设计了三维同轴送粉工作头.采用由单片机组成的控制系统控制二个步进电机以实现送粉头能绕Φ轴旋转和Ψ轴旋转,加上原有数控系统的运动配合使送粉工作头具有三维空间工作能力,它克服了普通送粉头工作空间的限制,同时还具有粉末流束焦点可调功能.此工作头用于激光快速制造能制造出轴瓦类等零件.用于激光涂敷可以完成形状较复杂零件的表面修复, 如导套零件等.利用研制的三维送粉头对导套零件和不锈钢板进行了大面积激光再制造的初步试验研究,取得了良好的效果. 展开更多
关键词 同轴送粉 快速制造 激光再制造 数控系统 导套 零件 不锈钢板 配合 运动 大面积
气流纺机框架结构件激光焊接工艺研究
7
作者 王云山 杨洗陈 雷建波 《应用激光》 CSCD 北大核心 2005年第1期 17-19,共3页
气流纺机框架结构件是某大型纺机厂自行设计的重要零部件且用量较大,该部件由左右两块350×400mm厚3mm激光切割成型A3板之间有一个斜拉连接件三个垂直连接件焊接而成.该框架结构件上装有高速运转纱筒和其他机件,设计要求框架不但有... 气流纺机框架结构件是某大型纺机厂自行设计的重要零部件且用量较大,该部件由左右两块350×400mm厚3mm激光切割成型A3板之间有一个斜拉连接件三个垂直连接件焊接而成.该框架结构件上装有高速运转纱筒和其他机件,设计要求框架不但有足够的强度而且有较高的尺寸精度和平面度.作者通过对气流纺机框架结合件结构特点和焊接过程热变形温度场、应力场的分析、与原设计焊接方案的焊接结果比较,对原设计焊接方案进行了更改,采取了榫孔焊接方式、选择最佳焊接顺序、预除氧化层和氩气保护措施,用5000W CO2激光器在3000W功率下进行激光连续热传导焊接.在焊接过程中不需要施加任何外力定位,无预应力的影响,因而焊接变形微小,工艺具有较高的稳定性、可靠性.工艺实验在西门子数控五轴四联动激光焊接机床上进行,程序自动化、工作效率高,产品一致性好.激光焊接后的框架结构件平面最大变形小于0.2mm,与原设计焊接方案的实验结果比较,平整度提高5倍以上,焊缝均匀平整、焊缝熔深0.9-1mm,宽度1.75mm,强度达到设计要求. 展开更多
关键词 激光焊接机 焊接过程 焊缝熔深 五轴 激光切割 尺寸精度 平整 框架结构 预应力 构件
模具的激光修复 预览 被引量:14
8
作者 李会山 杨洗陈 +1 位作者 王云山 张大鹏 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期 39-42,共4页
利用激光熔敷合金粉末的方法对模具进行了修复.研究了工艺参数对熔敷效果的影响,并对其修复过程进行了分析.结果表明,预处理、送粉量、激光的扫描速度是决定模具修复质量的关键.通过优化工艺参数、机体预热的方法可以提高模具修复质量.
关键词 激光熔敷 模具 工艺参数 修复质量
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铸铁凸轮轴激光熔凝工艺和性能研究 预览 被引量:10
9
作者 李会山 杨洗陈 于滨 《表面技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期 48-50,共3页
利用激光熔凝的方法,对铸铁凸轮轴进行了表面改性试验.通过三组不同参数的比较试验,获得了提高其性能的优化工艺参数,经对熔凝层显微组织观察,发现合金组织细小,表面硬度显著提高,达到了提高寿命的目的.
关键词 激光熔凝 工艺参数 凸轮轴 铸铁 表面改性试验
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激光熔凝铸铁凸轮轴工艺的研究 预览 被引量:3
10
作者 李会山 杨洗陈 于滨 《汽车工艺与材料》 2003年第10期 16-18,共3页
利用激光熔凝的方法,对铸铁凸轮轴进行了表面改性试验,从而获得了提高其性能的优化工艺参数.熔凝层显微组织的观察发现,其合金组织细小、表面硬度显著提高,达到了提高使用寿命的目的.
关键词 凸轮轴 激光熔凝 工艺参数
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激光表面强化技术在汽车工业中的应用 预览 被引量:1
11
作者 李会山 杨洗陈 张大鹏 《汽车工艺与材料》 2003年第12期 4-7,共4页
介绍了激光表面强化技术及其加工过程,推导出影响强化效果的工艺参数.可根据材料的特性及技术要求,通过改变工艺参数得到理想的加工表面.重点阐述了该项技术在汽车曲轴上的应用.
关键词 激光 表面强化 工艺参数
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激光硬化工艺参数选择和优化及其仿真分析 预览 被引量:3
12
作者 李会山 杨洗陈 +1 位作者 王云山 朱运利 《天津工业大学学报》 CAS 2003年第2期 40-42,共3页
建立了激光硬化温度场、相变硬化带模型,对其进行了数学处理,得出可利用计算机仿真的表达式.并根据材料的特性及技术要求,实现激光器工艺参数的计算机辅助优化,为使用者提供了用虚拟现实方法分析和研究激光硬化工艺的工具.
关键词 激光硬化 工艺参数 优化 激光器 计算机仿真 激光热处理
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TC4合金及其表面TiCp/Ni基合金激光熔覆层的摩擦磨损性能 预览 被引量:10
13
作者 孙荣禄 刘勇 杨德庄 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期 457-462,共6页
利用УТИТВ-100型销-盘式摩擦磨损试验机研究了TC4合金及其表面TiCp/Ni基合金激光熔覆层在大气和真空(真空度10-5 Pa)环境中的干滑动摩擦磨损性能;采用透射电子显微镜分析了激光熔覆层的微观结构;用扫描电子显微镜观察TC4合金和TiCp... 利用УТИТВ-100型销-盘式摩擦磨损试验机研究了TC4合金及其表面TiCp/Ni基合金激光熔覆层在大气和真空(真空度10-5 Pa)环境中的干滑动摩擦磨损性能;采用透射电子显微镜分析了激光熔覆层的微观结构;用扫描电子显微镜观察TC4合金和TiCp/Ni基合金激光熔覆层磨损表面及其相应的偶件磨损表面形貌,进而对比分析了试验环境对材料摩擦磨损性能和磨损机理的影响.结果表明,材料在不同环境气氛压力下的摩擦磨损性能明显不同,TC4合金和TiCp/Ni基合金激光熔覆层在真空环境中的摩擦系数均高于在大气环境中的摩擦系数;TC4合金在真空环境中的质量磨损率低于在大气环境中的质量磨损率,TiCp/Ni基合金激光熔覆层在真空环境中的质量磨损率高于在大气环境中的质量磨损率.分析表明,TC4合金在大气环境中同硬质合金对摩时主要呈现氧化磨损特征,在真空环境中主要呈现粘着磨损特征;而TiCp/Ni基合金激光熔覆层在大气环境主要发生磨粒磨损,在真空环境中则发生磨粒磨损和粘着磨损. 展开更多
关键词 TC4合金 TiCp/Ni基合金激光熔覆层 环境压力 摩擦磨损性能
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钛合金表面激光熔覆TiCp/Ni基合金复合耐磨涂层 被引量:11
14
作者 孙荣禄 王云山 +2 位作者 杨洗陈 刘勇 杨德庄 《光学技术》 CAS CSCD 2003年第5期625-627,共3页
采用激光熔覆技术在TC4合金表面制备TiC颗粒增强的Ni基合金复合材料涂层,测试了熔覆层的硬度和滑动摩擦磨损性能,分析了熔覆层的强化机制.结果表明,熔覆层中存在颗粒强化、固溶强化和细晶强化等多种强化作用,熔覆层的显微硬度达HV900~1... 采用激光熔覆技术在TC4合金表面制备TiC颗粒增强的Ni基合金复合材料涂层,测试了熔覆层的硬度和滑动摩擦磨损性能,分析了熔覆层的强化机制.结果表明,熔覆层中存在颗粒强化、固溶强化和细晶强化等多种强化作用,熔覆层的显微硬度达HV900~1100,耐磨性能比TC4合金显著提高. 展开更多
关键词 钛合金 激光熔覆 TiCp/Ni基合金复合涂层 耐磨涂层 磨损性能 强化机制
激光熔敷中粉末粒子流对光能吸收的研究 预览
15
作者 刘运武 杨洗陈 王云山 《天津工业大学学报》 CAS 2003年第5期 13-16,共4页
在分析同轴非载气送粉激光再制造中能量分配的基础上,建立光束能量被粉末粒子束吸收、被基体吸收和损耗的物理模型,利用能量守恒的原理和光能离散化的模型,推导出激光束与粉末作用效率的定量关系表达式,并系统地研究粉末粒子云对激光束... 在分析同轴非载气送粉激光再制造中能量分配的基础上,建立光束能量被粉末粒子束吸收、被基体吸收和损耗的物理模型,利用能量守恒的原理和光能离散化的模型,推导出激光束与粉末作用效率的定量关系表达式,并系统地研究粉末粒子云对激光束衰减的各种影响因素,结合相关的物理特性、工艺参数进行的计算并对结果做了分析,从而给优化覆层质量和进行智能控制提供了理论依据. 展开更多
关键词 激光再制造 光能分配模型 作用效率 热平衡
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激光熔池中物理输运过程研究 预览 被引量:4
16
作者 杨洗陈 《天津工业大学学报》 CAS 2002年第4期 1-7,共7页
激光熔池中存在传热、对流和传质3种主要的物理输运过程,直接决定激光加工的工艺质量.针对这一问题建立了激光熔池中输运过程的三维数值计算模型,开发了新的有限差分方法和计算机程序,完成了三维流场温度场的计算机计算模拟,讨论了激光... 激光熔池中存在传热、对流和传质3种主要的物理输运过程,直接决定激光加工的工艺质量.针对这一问题建立了激光熔池中输运过程的三维数值计算模型,开发了新的有限差分方法和计算机程序,完成了三维流场温度场的计算机计算模拟,讨论了激光束形状、功率对材料表面张力梯度等参数的影响,并从实验上观察到了对流图案. 展开更多
关键词 激光熔池 物理运输 计算机模拟 传热 对流 温度场
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