基于信息融合的窄間隙焊接檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、窄間隙焊適用于工業(yè)大型厚板的焊接，其焊接效率高、焊接質(zhì)量好，在船舶、機(jī)械制造行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。焊接時(shí)側(cè)壁熔合的情況是影響窄間隙焊接質(zhì)量關(guān)鍵的部分。為了提高窄間隙焊接質(zhì)量，本文利用多傳感器信息融合的方法，通過兩個(gè)CCD攝像機(jī)分別從前后方向采集窄間隙焊熔池圖像，同時(shí)采集焊接過程中的焊接電流、電弧電壓信息，研究其中與窄間隙焊?jìng)?cè)壁熔合相關(guān)的特征信息。
　　本課題首先設(shè)計(jì)了雙視覺圖像信息和電參數(shù)信號(hào)的同步采集系統(tǒng)，通過自制的焊接電信號(hào)采集

2、裝置和多視覺傳感裝置采集焊接過程中的電參數(shù)和熔池圖像。在Windows XP系統(tǒng)平臺(tái)上利用Visual C++6.0開發(fā)了多信息同步采集軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)雙視覺圖像、焊接電流和電弧電壓信號(hào)的同步采集。
　　本文采用的焊接方法是CO2氣體保護(hù)焊，圖像采集選擇了被動(dòng)式視覺。由于焊接過程中存在弧光及飛濺帶來的干擾，通過對(duì)不同濾光系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，證明1064nm近紅外波段的窄帶濾光組合下，CCD攝像機(jī)采集效果最好。然后對(duì)雙視覺熔

3、池圖像進(jìn)行圖像處理，經(jīng)過中值濾波、Canny算子雙閾值提取、去偽邊、曲線擬合，從而得到完整的熔池邊緣，經(jīng)與原圖對(duì)比，符合緣邊輪廓信息。
　　通過對(duì)雙視覺熔池圖像信息的分析可以得到以下信息。利用電弧寬度大小反映側(cè)壁熔合程度，電弧壓縮越小，側(cè)壁熔合效果越佳；利用時(shí)間間隔250ms的圖片判斷焊絲是否對(duì)中；將前后拍攝的熔池圖像進(jìn)行信息的融合，獲得熔池三維特征信息。通過對(duì)采集的電參數(shù)的信息的分析，可以得出窄間隙擺動(dòng)焊接電流基值存在周期性特征