激光淬火過(guò)程檢測(cè)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、激光淬火技術(shù)是一種材料表面改性技術(shù)，由于該技術(shù)能夠提高各種材料的產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，因此它在很多行業(yè)都得到了重要的應(yīng)用。
　　 本文論述了激光淬火的原理、特點(diǎn)和國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)針對(duì)提高激光淬火質(zhì)量這一研究方向，總結(jié)和分析了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出傳統(tǒng)的通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù)來(lái)提高激光淬火質(zhì)量的方法具有其局限性。為了實(shí)現(xiàn)激光淬火過(guò)程的自動(dòng)化，進(jìn)一步提高激光淬火質(zhì)量，提出了一種激光淬火過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制方案，并對(duì)激光淬火檢測(cè)及其

2、控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究。針對(duì)硬化層均勻控制對(duì)激光淬火質(zhì)量的重要影響，本文通過(guò)比較各種檢測(cè)與控制方案，提出了采用電荷耦合器件圖像傳感器(Charge Coupled Device，CCD)在線檢測(cè)激光淬火硬化層寬度，提出通過(guò)實(shí)時(shí)改變激光掃描速度實(shí)現(xiàn)硬化層寬度的比例積分微分(Proportion Integral Derivative，PID)控制的策略。文章具體闡述了激光淬火控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，論述了控制系統(tǒng)硬件設(shè)備選型方

3、法及其系統(tǒng)集成，其中包括CCD傳感器、濾光片、位移臺(tái)及其驅(qū)動(dòng)控制單元、圖像采集卡等設(shè)備的選型和集成。為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)在線控制，利用Visual C++平臺(tái)開發(fā)了一套軟件系統(tǒng)，該軟件系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)激光淬火實(shí)時(shí)檢測(cè)，利用數(shù)字圖像處理提取激光淬火硬化帶區(qū)域，獲得淬火過(guò)程中硬化帶寬度值，并實(shí)現(xiàn)硬化帶寬度的閉環(huán)控制，軟件系統(tǒng)主要包括圖像采集、圖像處理以及PID控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。利用所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)在45鋼材料上進(jìn)行大量的激光淬火檢測(cè)和控制實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)