MAG單面焊雙面自由成形工藝與視覺控制方法研究.pdf

1、本文采用基于被動(dòng)視覺的傳感技術(shù)采集得到清晰的MAG焊熔池圖像,重點(diǎn)研究了6mmQ235鋼板的MAG焊單面焊雙面自由成形工藝,分析不同熔透成形狀態(tài)下焊接熔池視覺特征和焊接電參數(shù)變化趨勢,歸納單面焊雙面自由成形熔池尾部輪廓?dú)w一化的熔透模型,提出了基于熔透模型的模糊控制方法,為焊接質(zhì)量在線智能控制提供相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和控制方法。
　　 對于6mmQ235鋼板,進(jìn)行多種坡口尺寸加工,設(shè)計(jì)多組基于熔池視覺的焊接試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:除焊接參數(shù)

2、對焊縫成形產(chǎn)生影響外,熱輸入量的累積作用對于自由成形焊縫存在很大影響,因此焊接過程中要不斷調(diào)整焊接工藝以限制焊件熱量;且熔池圖像特征參數(shù)一定程度上可以有效地反映焊接熔透:后拖角α＞90°且尾部輪廓角β＞120°的扁圓狀熔池圖像其焊縫外觀成形多為未熔透;后拖角α＜90°且尾部輪廓角β＜110°的桃形或橢圓熔池的焊縫屬于熔透型或過熔透型;當(dāng)熔池后拖角α＜60°而尾部輪廓角β＜80°,熔池呈細(xì)長狀時(shí)的焊縫出現(xiàn)焊塌。
　　 采用LabV

3、IEW2010作為軟件開發(fā)平臺,進(jìn)行焊接過程電參數(shù)的采集和分析。分別分析焊接穩(wěn)定過程和熔透狀態(tài)變化過程、焊塌、未熔透焊縫的電流電壓波形、u-I相圖、電流電壓概率密度及瞬時(shí)能量,尋求焊接電參數(shù)變化的熔池圖像體現(xiàn):穩(wěn)定焊接過程,熔池后拖角及尾部輪廓角的值穩(wěn)定,后拖角變化△α＜5°,焊接電流電壓波形一致,當(dāng)焊接熔透狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),焊接參數(shù)波形圖與焊接過程瞬時(shí)能量圖出現(xiàn)變化;焊塌及焊穿發(fā)生過程,焊接熔池圖像特征參數(shù)存在較大突變:焊塌向焊穿過程中

4、熔池全長減少,全長和半長差值＜80像素值,后拖角變化△α＞5°,對于本文試驗(yàn)的噴射過渡,焊接過程中出現(xiàn)連續(xù)的短路過程且焊接電壓出現(xiàn)＞40V的峰值時(shí),說明焊穿即將發(fā)生,焊穿發(fā)生時(shí),灰度均值陡降,△-μ＞20;
　　 利用用“歸一離散化”方法對焊接過程采集的熔池圖像進(jìn)行尾部輪廓?dú)w一化,以熔透熔池尾部輪廓標(biāo)準(zhǔn)化曲線S為模板,得出實(shí)際焊縫熔池與模板間偏差均值e和偏差標(biāo)準(zhǔn)方差ε的的分類標(biāo)準(zhǔn):e∈[-0.28,-0.13]焊縫焊塌;e∈[-