智能化不銹鋼閥球氣體保護焊接裝置研制.pdf

1、焊接是現(xiàn)代加工制造業(yè)的重要技術，是僅次于裝配與機械加工的第三大產業(yè)。焊接技術被廣泛應用于國民經(jīng)濟的各個方面，尤其在航空航天、微電子封裝技術等高科技領域，焊接技術幾乎成為了關鍵核心技術。隨著工業(yè)化生產步伐的不斷加快，制造業(yè)產能不斷提高，各種結構復雜、體積巨大的結構件拼接都對焊接技術提出了更高的要求。因此，積極探索實現(xiàn)焊接過程自動化及提高焊接設備智能化的途徑，對提高焊接效率、降低生產能耗有重要的意義。
　　 本文以圖像傳感技術為研究

2、對象，分析了鎢極惰性氣體保護焊中焊接弧光的形態(tài)變化與焊炬空間位置的關系，并在此基礎上設計了智能化不銹鋼閥球氣體保護焊接試驗裝置。數(shù)字圖像預處理技術主要包括圖像平滑、二值化、數(shù)學形態(tài)學處理等。通過比較均值濾波器和中值濾波器對焊接弧光圖像進行平滑處理的效果，證明了中值濾波器對圖像具有較好的平滑圖像能力。之后使用圖像二值化處理使圖像中目標區(qū)域與背景有效分離，通過級聯(lián)形態(tài)學處理技術的開、閉運算，進一步消除圖像中噪點，使目標區(qū)域邊界清晰。利用圖像

3、分割技術主要研究了圖像分割中輪廓跟蹤技術，并使用8連通鏈碼對圖像輪廓進行了量化跟蹤。利用模式識別技術對焊接弧光的面積、形態(tài)以及邊緣所成夾角三個方面的特征進行了分析。二值圖像中目標區(qū)域的面積，使用線段表對目標區(qū)域面積進行統(tǒng)計，可對樣本進行初步分類；計算目標區(qū)域的7個Hu不變矩，建立了目標區(qū)域形狀的模式分類方法；量化電弧光邊緣所成夾角，建立了目標區(qū)域夾角的特征分類方法，盡管上述模式分類方法都可以對樣本進行分類，但都存在一定的識別盲區(qū)。焊接弧

4、光面積的特征判別方法不能對目標區(qū)域面積相同而形狀不同的圖像加以正確分類識別；焊接弧光形狀的特征判別方法不能對目標區(qū)域形狀相同而面積不同的圖像加以正確分類識別；根據(jù)電弧光區(qū)域邊緣所成夾角的特征判別方法不能對形態(tài)相同的電弧光加以分類。因此需要將上述三種方法綜合使用，克服不同判別方法存在的不足之處，對焊接弧光的特征進行有效的分類，并在此基礎上構造分類器。本文使用開源圖像函數(shù)庫OpenCV并借助于Visual C++程序設計軟件完成了上述圖像處