文献综述
摘要：本文主要讲述了关于激光三角测距的的研究目的，他的一些发展概况，以及关于焊缝测量的检测。
关键词：激光三角 焊缝测量检测
激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。有着可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低。目前采用机械手与激光相结合的技术日益用在空间三维焊接中。如果被焊接的两块材料之间间隙小的时候可以直接焊接，缝隙较大时则需要处理，焊接前往往需要观察来设计焊接的工艺。采用激光三角测距来测量焊缝的宽度将提高焊接时效率和自动化水平。而且不受环境光的影响。
目前国内对激光焊接焊缝质量检测的研究多数为离线检测，即焊接后对焊缝质量进行检测，这类系统无法预计焊缝质量，并无法在焊接前调整带钢间隙以避免焊接错误。国内的各大科研院校对基于激光三角原理测距技术投入很大的人力物力，各大高校也对分析影响系统京都的因素和如何提高激光三角测量的应用范围，减少测量环境、被测物体表面特性等因素对系统的影响等方面都进行较为深入的理论研究。天津大学的学者研究了用于机器视觉的焊缝图像获取及图像处理，以及基于TOTA-400Ⅱ型CCD摄像机、OK-C20采集卡、640nm～660nm带通滤波片等的试验条件，上海交通大学的学者研究了针对 CMOS图像传感器的高效采集卡，用于管道焊缝X射线无损实时检测系统。
在国外，基于经三角原理测距技术相对比较成熟，已经开发出能够满足市场需求的激光三角测距设备并投入使用。如德国 Miebach 公司联合 Falldorf 公司推出了激光焊接质量检测系统，加拿大 Servo-Ｒobot 公司推出了具有焊缝跟踪及焊接质量检测以及激光焊接过控制功能的 DIGI-LAS 产品，日本基恩士公司生产的基于激光三角测距技术的CCD激光传感器等等。
焊缝质量在线检测是冷轧带钢激光拼焊过程中的重要关键技术之一。为了解决武钢TＲUMPF12000轴快流激光拼焊设备在焊接过程中出现的错边、拼缝、焊缝形态等问题，采用3个传感器分别采集焊前间隙图像信息、焊接过程图像信息以及焊后焊缝图像信息，利用 OTSU自动计算图像阈值、运用投影矩阵的方法将图像坐标转换到工件坐标，编写程序提取图像特征点的方式建立焊缝质量在线检测系统，并以5m /min焊接速率对3mm厚冷轧板进行焊接实验，测量焊接试样焊缝宽度相对误差在4.42% 左右。结果表明，焊缝质量检测系统可以计算出较为准确的焊缝宽度、焊缝错边量等信息。激光焊接设备是冷轧薄板生产线必不可少的拼焊设备。带钢在线行走不仅距离长，而且还要经过多次“S”型弯曲变形，并承受一定的运行张力，因此，对焊缝的性能和质量提出了较高的要求。激光焊接设备拼焊的焊缝质量如何，由焊缝质量检测系统进行判断。
常用的焊缝检测方法有：机械式、电弧传感式、声学式、电磁式和光学传感式等多种方法,各种方法各有其优缺点，而光学传感方法不仅能检测出焊缝的中心位置，而且还能获得焊缝的形状和尺寸等特征参量，并且是无接触的，因而是目前使用较多、很有前途的一种方法。主动三角法中的线结构光法由于抗干扰能力较强，能检测出焊缝的截面形状，因而是最有前途的一种方法。
由于焊接技术是基于多学科交叉融合的产物，随着现代科学技术成果的不断涌现，必将推动焊接技术更新发展。除了物理、化学、材料、力学、冶金、机械、电子学等学科的新发展将会推动焊接新材料、新工艺的不断出现外，计算机、控制理论、人工智能等信息科学领域的新进展将进一步将焊接工艺实现 的手段推进到 自动化、 机器人化和智能化的新阶段 ，进而实现儿代焊接人的梦想一用机器来代替人焊接。研究和发展焊接过程自动化和智能化是保证焊接质量、提高生产效率和改善劳动条件的重要手段。实现焊接自动化、机器人化及智能化，传感技术是关键环节之一。焊接过程的传感是实现焊接过程质量控制的。焊接传感器按其使用目的可分为测量和检测操作环境、检测和监控焊接过程两大类。在传感原理方面，主要分为声学、力学、弧、光学传感等。传统的夹具定位由于精度不足, 而且通用性不大, 不能满足要求 而根据焊接过程中的电、光、热、力、磁等物理现象和化学现象, 基于各种传感技术的焊缝跟踪技术无论在精度还是在自动化程度上都有了实质性的提高, 已成为一个重要的研究方向。
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