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文檔簡介
1、實(shí)現(xiàn)氣體保護(hù)電弧焊熔透控制是自動(dòng)電弧焊的一個(gè)重要研究領(lǐng)域,焊接熔透是焊接質(zhì)量控制中關(guān)鍵的一項(xiàng)性能指標(biāo)。影響焊接熔透程度的因素主要與焊接材料、焊接電流、焊接速度等焊接工藝參數(shù)有關(guān),控制熔透狀態(tài)的直接因素是焊接電流、焊接速度。焊接熔透狀態(tài)的識(shí)別檢測方法有直接檢測法與間接檢測法,由于直接檢測方法需要在焊接結(jié)束之后剖開焊件進(jìn)行檢測是一種不可逆的破壞性檢測,在實(shí)際生產(chǎn)中不能作為常規(guī)檢測方法。間接檢測法有多種,本論文以視覺傳感為基礎(chǔ),研究焊接正面熔
2、池特征參數(shù)與焊接熔透之間的關(guān)系模型,達(dá)到通過觀測熔池特征參數(shù)來間接推斷熔透狀態(tài)。
視覺傳感式熔透狀態(tài)監(jiān)控的一般方法是利用CCD傳感器采集焊接實(shí)時(shí)熔池圖像,之后利用圖像處理技術(shù)提取熔池特征參數(shù),根據(jù)已建立起來的熔池特征參數(shù)與熔透狀態(tài)的關(guān)系模型,從而間接的推斷出熔透狀態(tài)。本論文重點(diǎn)是熔池特征參數(shù)的提取以及熔池特征參數(shù)與熔透狀態(tài)之間關(guān)系模型的建立,設(shè)計(jì)合理的分類器,識(shí)別出不同的熔池特征參數(shù)所對(duì)應(yīng)的熔透狀態(tài)。
首先基
3、于一套基于視覺傳感的氬弧焊系統(tǒng),進(jìn)行試驗(yàn)研究。該系統(tǒng)主要包括工作臺(tái)、CCD傳感器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)與控制系統(tǒng)等裝置。借助濾光系統(tǒng)在焊接強(qiáng)弧光狀態(tài)下圖像采集方法根據(jù)此方法下獲取的熔池圖像具有高反光的特點(diǎn),研究設(shè)計(jì)一種空域?yàn)V波與頻域?yàn)V波相結(jié)合的圖像濾波技術(shù),排除在熔池特征提取階段的噪聲干擾。
其次,利用圖像濾波技術(shù)濾除圖像噪聲并提取熔池特征參數(shù)。焊接時(shí)未熔透到熔透的過程中熔池表面熔液激烈變化,熔池熔寬可分為外熔寬及熔池內(nèi)緣寬。在熔池表
4、面激烈變化的過程中熔池內(nèi)緣寬與外熔寬之間的液態(tài)金屬存在互反射和鏡面反射現(xiàn)象,不同部分的熔池進(jìn)入攝像機(jī)的光線不同,利用熔池表面鏡面反射現(xiàn)象識(shí)別、計(jì)算出熔池外熔寬與熔池內(nèi)緣寬。
最后,利用氬弧焊堆焊實(shí)時(shí)圖像提取熔池幾何特征參數(shù),將外熔寬、熔池內(nèi)緣寬、相鄰圖像外熔寬差值這三種特征參數(shù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入,以未熔透、熔透、過透三種狀態(tài)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出,分別建立徑向基(RBF)、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)已建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)熔透進(jìn)行預(yù)測,利用
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