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文檔簡介
1、弧焊過程熔池質(zhì)量特征信號的實時檢測和提取是焊接智能化的核心問題,本課題在獲取MAG焊清晰熔池圖像試驗研究的基礎(chǔ)上,通過對比試驗和計算機(jī)圖像處理技術(shù)提取反映成形缺陷產(chǎn)生過程的視覺特征信息,為在線缺陷控制提供相關(guān)試驗數(shù)據(jù)和模型。 本文采用被動視覺傳感方法,利用工業(yè)CCD配合近紅外復(fù)合濾光系統(tǒng),傳感采集獲得了短路過渡MAG焊過程的高清晰熔池圖像。采用數(shù)字圖像處理技術(shù)分析研究熔池圖像的形態(tài)特征,通過邊緣增強(qiáng)算法突出熔池的邊緣輪廓信息,用
2、自動迭代法獲取圖像閾值并進(jìn)行圖像二值化處理,提取出光滑、連續(xù)、準(zhǔn)確的熔池輪廓曲線。 提出并實驗研究了描述短路過渡熔池幾何形態(tài)的參數(shù),設(shè)計了部分參數(shù)的數(shù)字處理算法,提取了典型(正常)熔池圖像的形態(tài)參數(shù),實現(xiàn)了對熔池的定量描述,為深入研究熔池視覺圖象特征和成形缺陷形成過程的關(guān)系提供了相關(guān)試驗數(shù)據(jù)和技術(shù)依據(jù)。 對短路過渡MAG焊“典型”熔池圖像進(jìn)行形態(tài)分析,提取了不同工藝、不同坡口形式下熔池圖像的形態(tài)參數(shù)值,總結(jié)歸納出熔池形態(tài)
3、參數(shù)的數(shù)值范圍:熔池長寬比:TL=0.8~1.4;熔池后拖角:a=600~850;熔池相對對稱稱參數(shù):q=0.95~1.05;熔池復(fù)雜性:e<2.5,在此范圍內(nèi)缺陷產(chǎn)生的概率很低。同時試驗研究了不同工藝條件下熔池圖像的形態(tài)參數(shù),得出了熔池視覺參數(shù)與規(guī)范參數(shù)之間的關(guān)系:熔池面積、周長、寬度、半長隨焊接焊接電流的增加而增大,隨焊接速度的增加而減小,規(guī)范參數(shù)在正常范圍內(nèi)變化,熔池后拖角和形態(tài)復(fù)雜性系數(shù)不發(fā)生變化。 采用同步對比試驗,分
4、析研究了熔池形態(tài)參數(shù)及其它特征與氣孔(夾渣)、未焊透、焊塌成形缺陷形成過程的關(guān)系:熔池形態(tài)參數(shù)數(shù)值大幅無規(guī)律波動或熔池尾部出現(xiàn)凸起或凹進(jìn),即形態(tài)復(fù)雜性系數(shù)增加,預(yù)示著氣孔夾渣產(chǎn)生的概率增加;熔池圖像較小,熔池面積、周長、半長、寬度等參數(shù)明顯小于正常值,且熔池尾部為近似圓形曲線過渡,后拖角約大于80°,熔池產(chǎn)生未焊透的概率極高;熔池面積、周長、寬度半長等參數(shù)同時快速減小,是熔池加熱面不斷下降、將由熔透轉(zhuǎn)變?yōu)楹复┑倪^程特征;焊絲長度較大、熔
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