基于熔池形狀特征的熔透信息提取.pdf

1、在現(xiàn)代化建設(shè)中，焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，而打底焊是焊接過程的第一步也是至關(guān)重要的一步，但是由于技術(shù)原因，目前還不能實(shí)現(xiàn)打底自動(dòng)焊，打底焊還主要依靠人工焊接。由于焊接工人水平參差不齊，導(dǎo)致了焊接質(zhì)量難以保證，所以研究自動(dòng)化打底焊勢(shì)在必行。熔透信息的自動(dòng)提取是實(shí)現(xiàn)打底焊自動(dòng)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，由于視覺傳感技術(shù)能夠提供豐富的特征信息，且不會(huì)對(duì)焊接過程造成任何干擾，因此是實(shí)現(xiàn)熔透信息自動(dòng)提取最有前景的傳感技術(shù)之一。在一些特定的環(huán)境下，焊接空間

2、有限，無法利用視覺傳感方法從工件背面觀測(cè)焊接情況，所以只能通過正面熔池形狀特征來提取熔透信息，進(jìn)而判斷焊接質(zhì)量的好壞。
　　鑒于熔池形狀特征在一定程度上能表征熔透狀態(tài)，本文通過視覺傳感技術(shù)獲取正面熔池形狀特征進(jìn)而確定其與熔透的對(duì)應(yīng)關(guān)系。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)根據(jù)熔池視覺傳感的要求，選擇關(guān)鍵部件，建立基于視覺傳感的打底焊試驗(yàn)系統(tǒng)。
　　(2)基于HALCON圖像處理軟件，提取焊接過程中的熔池圖像，并通過研究

3、熔池圖像處理算法，得到熔池面積、長(zhǎng)寬比及前進(jìn)角三個(gè)與熔透相關(guān)的特征參數(shù)。
　　(3)通過焊接試驗(yàn)，獲得不同焊接電流、焊接速度等焊接主要參數(shù)及工件坡口角度、坡口間隙等工件尺寸變化時(shí)熔池形狀特征及熔透情況，并分析在不同條件下熔池形狀特征與熔透之間的關(guān)系，獲得表征熔透信息的正面熔池形狀特征。
　　(4)針對(duì)上述研究結(jié)果，分別在不同焊接參數(shù)和工件尺寸條件下，進(jìn)行了焊接試驗(yàn)驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果證明了所獲取的正面熔池形狀特征可以表征熔透狀態(tài)。