基于熔池形状特征的熔透信息提取
在现代化建设中，焊接技术广泛应用于各个领域，而打底焊是焊接过程的第一步也是至关重要的一步，但是由于技术原因，目前还不能实现打底自动焊，打底焊还主要依靠人工焊接。由于焊接工人水平参差不齐，导致了焊接质量难以保证，所以研究自动化打底焊势在必行。熔透信息的自动提取是实现打底焊自动化的关键环节之一，由于视觉传感技术能够提供丰富的特征信息，且不会对焊接过程造成任何干扰，因此是实现熔透信息自动提取最有前景的传感技术之一。在一些特定的环境下，焊接空间有限，无法利用视觉传感方法从工件背面观测焊接情况，所以只能通过正面熔池形状特征来提取熔透信息，进而判断焊接质量的好坏。 鉴于熔池形状特征在一定程度上能表征熔透状态，本文通过视觉传感技术获取正面熔池形状特征进而确定其与熔透的对应关系。主要研究内容及结果如下: (1)根据熔池视觉传感的要求，选择关键部件，建立基于视觉传感的打底焊试验系统。 (2)基于HALCON图像处理软件，提取焊接过程中的熔池图像，并通过研究熔池图像处理算法，得到熔池面积、长宽比及前进角三个与熔透相关的特征参数。 (3)通过焊接试验，获得不同焊接电流、焊接速度等焊接主要参数及工件坡口角度、坡口间隙等工件尺寸变化时熔池形状特征及熔透情况，并分析在不同条件下熔池形状特征与熔透之间的关系，获得表征熔透信息的正面熔池形状特征。 (4)针对上述研究结果，分别在不同焊接参数和工件尺寸条件下，进行了焊接试验验证，试验结果证明了所获取的正面熔池形状特征可以表征熔透状态。
打底焊;熔池;形状特征;熔透信息;提取技术;质量控制
北京化工大学
硕士
机械工程
薛龙;杨拴岐
2017
中文
TG441
95
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）