基于熔池形狀特征的熔透信息提取.pdf

1、在現(xiàn)代化建設中，焊接技術廣泛應用于各個領域，而打底焊是焊接過程的第一步也是至關重要的一步，但是由于技術原因，目前還不能實現(xiàn)打底自動焊，打底焊還主要依靠人工焊接。由于焊接工人水平參差不齊，導致了焊接質(zhì)量難以保證，所以研究自動化打底焊勢在必行。熔透信息的自動提取是實現(xiàn)打底焊自動化的關鍵環(huán)節(jié)之一，由于視覺傳感技術能夠提供豐富的特征信息，且不會對焊接過程造成任何干擾，因此是實現(xiàn)熔透信息自動提取最有前景的傳感技術之一。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獲取正面熔池形狀特征進而確定其與熔透的對應關系。主要研究內(nèi)容及結果如下:
　　(1)根據(jù)熔池視覺傳感的要求，選擇關鍵部件，建立基于視覺傳感的打底焊試驗系統(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、長寬比及前進角三個與熔透相關的特征參數(shù)。
　　(3)通過焊接試驗，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系，獲得表征熔透信息的正面熔池形狀特征。
　　(4)針對上述研究結果，分別在不同焊接參數(shù)和工件尺寸條件下，進行了焊接試驗驗證，試驗結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)。