盤形激光焊接狀態(tài)多傳感信息融合在線檢測.pdf

1、盤形激光焊接是當(dāng)前最先進(jìn)的激光焊接技術(shù)之一，具有可重復(fù)操作性，高精度和熱變形小等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于加工制造等領(lǐng)域。激光焊接過程中，由于劇烈的熱能轉(zhuǎn)換效應(yīng)，即使保持各種焊接參數(shù)恒定，焊接狀態(tài)仍然會出現(xiàn)不穩(wěn)定情況。因此，實時監(jiān)測焊接狀態(tài)是高質(zhì)量激光焊接的關(guān)鍵，針對激光焊接過程中復(fù)雜的特征變化，構(gòu)建多傳感焊接狀態(tài)檢測試驗平臺，研究試驗條件對焊接狀態(tài)和焊接特征的影響，基于多傳感信息融合技術(shù)建立焊接狀態(tài)檢測模型，為盤形激光焊接過程的實時監(jiān)控提供理論

2、和試驗依據(jù)。
　　本文首先設(shè)計了盤形激光焊接近紅外和紫外波段視覺檢測系統(tǒng)，應(yīng)用近紅外波段高速攝像機(jī)攝取焊接過程中熔池動態(tài)熱像，應(yīng)用紫外波段高速攝像機(jī)攝取金屬蒸汽和飛濺瞬態(tài)圖像。探索激光功率對焊接狀態(tài)，焊件熔深的影響，分析匙孔、金屬蒸汽和飛濺動態(tài)特征與焊接狀態(tài)、激光功率的關(guān)系。利用焊縫寬度表征焊接狀態(tài)并作為融合模型輸出量，匙孔，金屬蒸汽和飛濺動態(tài)特征作為融合模型輸入量，在不同激光功率下，分別建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合模型和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融

3、合模型，探索多傳感信息融合方法和主成分分析方法對提高預(yù)測激光焊接焊縫寬度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型精度的有效性，同時，嘗試建立一個適合各種激光功率條件的預(yù)測激光焊接焊縫寬度的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。其次設(shè)計了不銹鋼激光焊接多傳感信息檢測系統(tǒng)，應(yīng)用輔助光視覺傳感，可見域視覺傳感分別攝取熔池、金屬蒸汽動態(tài)熱像，應(yīng)用光電傳感獲取激光焊接過程中可見光和反射激光信號，研究激光功率，焊接速度，聚焦位置對焊接狀態(tài)，匙孔，金屬蒸汽形態(tài)和光電信號的影響。分析穩(wěn)定焊接狀態(tài)和不