The invention discloses an asymmetrical welding quality inspection method based on the feature of the frontal weld pool image. The image of the frontal weld pool is collected by the CCD camera, and the image processing algorithm is used to obtain the contour of the frontal molten pool image and the weld pool map. A comprehensive analysis of the position of the welding gun in the molten pool and the comprehensive analysis of the penetration shape of the post weld specimen shows that when the angle of the welding gun and the thick plate becomes larger, the melting degree of the parent material on the thick plate side and the thin plate side is different, and the position of the welding gun relative to the weld pool center will shift to the one side of the plate, and the offset is set up to set up the offset. The relationship between quantity and penetration form, so as to realize the control of welding quality.
【技术实现步骤摘要】
基于正面熔池图像特征的非对称角焊缝焊接质量检测方法
本专利技术属于智能焊接
,涉及焊接自动化控制,尤其是涉及一种基于正面熔池图像特征的非对称角焊缝焊接质量检测方法,具体主要是在非对称角焊缝焊接情况下的一种通过观测正面熔池特征及检测焊枪在熔池中的位置对熔透形态进行判断,进而提高焊接质量的方法。
技术介绍
在桥梁、船舶、工程机械等的承重箱梁构件中存在许多单边V型坡口构成的不等厚非对称角焊缝。相比结构相对简单的对称焊缝而言,此类非对称角焊缝由于两侧板厚度不同,导致其散热差异较大,焊缝成形难以控制,容易产生未熔合缺陷或焊漏薄板的情况,很大程度上影响到了焊接接头的质量。因此目前在实际生产中,非对称角焊缝焊接大部分还是手工焊接,效率低且工作环境差,焊工需要密切观察熔池形貌特征,同时调节焊枪角度和焊接速度,达到焊接质量的目的,所以此类焊接条件下的焊接质量与焊工本人实际经验密切相关。焊接自动化控制是希望通过自动控制的方式实时检测熔透形态,通过反馈实现自动调整焊接参数,使熔透形态始终在一个可接受的范围内波动,从而达到保证焊接质量的目的。但是由于非对称角焊缝结构特殊,要在非对称角焊缝焊接中实现这一技术还有一定难度。近些年计算机视觉技术发展迅速,已成为焊接自动化控制研究中的重要工具,利用相机采集正面熔池图像,再由熔池图像提取特征信息来反映熔透形态是研究焊缝成形控制的一种常见方法。从研究现状来看,对焊缝熔透成形控制的研究基本都是针对对称焊缝,主要工作是建立熔池传感信息与熔透形态之间的关系。但非对称角焊缝的结构严重影响热量在两侧的分布,所以此类焊缝熔透情况相对复杂,寻找熔池信 ...
【技术保护点】
1.一种基于正面熔池图像特征的非对称角焊缝焊接质量检测方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤(1)安装及调试实验装置,将CCD相机沿焊接方向安装在自动焊机器上并且其与水平面的夹角为60°;工件放置在支架上,焊枪角度45°时,焊枪中心垂直于水平面;所述自动焊机器为时代TDW4000脉冲TIG焊焊机;步骤(2)进行焊接试验,采集熔池图像,非对称角焊缝焊接试件包括厚板和薄板,取焊后焊接试件中段,沿垂直于焊缝轴线方向截取试样,切割、打磨、抛光后并用腐蚀剂进行腐蚀,在金相显微镜下观察不同组角焊缝两侧的熔透情况;由于TIG焊焊接时弧光干扰较强,选取脉冲焊焊接电源并在基值电流段获取熔池图像;步骤(3)图像滤波处理,为除去熔池图像中存在的噪声,先对图像进行中值滤波处理,再用巴特沃斯低通滤波器通过低频过滤掉或者衰减高频,减弱了弧光以及反射的弧光对图像处理的干扰,大大削弱了弧光对于区分熔池边界的影响;步骤(4)直方图均值化处理,直方图均衡化利用灰度变换自动调节扩大图像的动态范围,提高了对比度和灰度色调的变化,使图像边界清晰;步骤(5)图像边缘提取,使用Canny双阈值进行边缘检测,再利用多项式对熔池图像边缘 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于正面熔池图像特征的非对称角焊缝焊接质量检测方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤(1)安装及调试实验装置,将CCD相机沿焊接方向安装在自动焊机器上并且其与水平面的夹角为60°;工件放置在支架上,焊枪角度45°时,焊枪中心垂直于水平面;所述自动焊机器为时代TDW4000脉冲TIG焊焊机;步骤(2)进行焊接试验,采集熔池图像,非对称角焊缝焊接试件包括厚板和薄板,取焊后焊接试件中段,沿垂直于焊缝轴线方向截取试样,切割、打磨、抛光后并用腐蚀剂进行腐蚀,在金相显微镜下观察不同组角焊缝两侧的熔透情况;由于TIG焊焊接时弧光干扰较强,选取脉冲焊焊接电源并在基值电流段获取熔池图像;步骤(3)图像滤波处理,为除去熔池图像中存在的噪声,先对图像进行中值滤波处理,再用巴特沃斯低通滤波器通过低频过滤掉或者衰减高频,减弱了弧光以及反射的弧光对图像处理的干扰,大大削弱了弧光对于区分熔池边界的影响;步骤(4)直方图均值化处理,直方图均衡化利用灰度变换自动调节扩大图像的动态范围,提高了对比度和灰度色调的变化,使图像边界清晰;步骤(5)图像边缘提取,使用Canny双阈值进行边缘检测,再利用多项式对熔池图像边缘和钨极边缘进行拟合,可以得到边缘;步骤(6)提取熔池中心和焊枪中心,获得二者偏移量,提取正面熔池图...
【专利技术属性】
技术研发人员:李亮玉,岳建锋,常玉烁,郭瑞,
申请(专利权)人:天津工业大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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