一种旋转电弧焊缝成形参数检测方法、系统、装置和介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种旋转电弧焊缝成形参数检测方法、系统、装置和介质，所述方法包括在利用旋转电弧焊缝过程中实时获取与实测工艺参数有关的信号，将与实测工艺参数有关的信号经过优化处理后输入到预先建立的成形参数拟合模型，使用成形参数拟合模型进行回归分析后输出成形参数等步骤；所述系统包括工艺参数测量模块、工艺参数处理模块和成形参数计算模块；所述装置包括焊炬检测器、电流检测器、电压检测器、焊炬高度检测器、焊炬倾角检测器、坡口数据检测器、数据采集卡和计算机。本发明专利技术克服了现有技术所预测出的成形参数不可靠的缺点，并且可以实现成形参数的实时检测。本发明专利技术广泛应用于焊接技术领域。

A Method, System, Device and Medium for Measuring Forming Parameters of Rotating Arc Weld

The invention discloses a method, system, device and medium for measuring the forming parameters of rotating arc welding seam. The method includes acquiring real-time signals related to the measured process parameters in the process of using the rotating arc welding seam, optimizing the signals related to the measured process parameters and inputting them into the pre-established fitting model of the forming parameters, and using the fitting model of the forming parameters. The system includes process parameter measurement module, process parameter processing module and calculation module. The device includes torch detector, current detector, voltage detector, torch height detector, torch inclination detector, groove data detector, data acquisition card and computer. The invention overcomes the disadvantage of unreliable forming parameters predicted by the prior art, and realizes real-time detection of forming parameters. The invention is widely applied in the field of welding technology.

【技术实现步骤摘要】
一种旋转电弧焊缝成形参数检测方法、系统、装置和介质
本专利技术涉及焊接
，尤其是一种旋转电弧焊缝成形参数检测方法、系统和装置。
技术介绍
旋转电弧焊接是一种使用特殊的焊枪来形成高速旋转的电弧而进行的焊接方法，其具有突出的优越性而被广泛地应用在工业焊接中。针对旋转电弧焊接的质量跟踪和质量评价，一个主要方面是关注旋转电弧焊接所形成的焊缝的成形质量。焊缝的成形质量可以通过成形参数来表示，其中最重要的成形参数是焊缝熔宽和焊缝熔深。通过仪器来测量焊缝熔宽和焊缝熔深的过程中存在步骤繁琐复杂、数据处理流程复杂等缺陷，因此对焊缝熔宽和焊缝熔深的实测比较麻烦，难以在旋转电弧焊接过程中进行对焊缝熔宽和焊缝熔深的实时检测。研究表明，旋转电弧焊接所形成的焊缝熔宽和焊缝熔深与旋转电弧焊接过程中的焊炬旋转速度、焊炬旋转半径、焊接电流、焊接电压、焊炬高度、焊炬倾角、坡口角度和坡口大小等工艺参数有关，也就是理论上通过工艺参数可以预测或计算出成形参数。名为“一种A-TIG焊焊缝成型的检测装置及方法”(公开号为CN103551709A)的专利文件公开了一种通过测量不同工艺参数下的熔宽和熔深，利用神经网络建立数学模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电弧焊缝成形参数检测方法，所述成形参数包括焊缝熔宽和焊缝熔深，其特征在于，包括以下步骤：在利用旋转电弧焊缝过程中实时获取与实测工艺参数有关的信号；所述工艺参数包括焊炬旋转速度、焊炬旋转半径、焊接电流、焊接电压、焊炬高度、焊炬倾角、坡口角度和坡口大小；将与实测工艺参数有关的信号经过优化处理后输入到预先建立的成形参数拟合模型；所述成形参数拟合模型利用随机森林算法记录了工艺参数与成形参数的对应关系；使用成形参数拟合模型进行回归分析后输出成形参数。

【技术特征摘要】
1.一种旋转电弧焊缝成形参数检测方法，所述成形参数包括焊缝熔宽和焊缝熔深，其特征在于，包括以下步骤：在利用旋转电弧焊缝过程中实时获取与实测工艺参数有关的信号；所述工艺参数包括焊炬旋转速度、焊炬旋转半径、焊接电流、焊接电压、焊炬高度、焊炬倾角、坡口角度和坡口大小；将与实测工艺参数有关的信号经过优化处理后输入到预先建立的成形参数拟合模型；所述成形参数拟合模型利用随机森林算法记录了工艺参数与成形参数的对应关系；使用成形参数拟合模型进行回归分析后输出成形参数。2.根据权利要求1所述的一种旋转电弧焊缝成形参数检测方法，其特征在于，通过以下步骤预先建立所述成形参数拟合模型：设定多组试验工艺参数；进行旋转电弧焊缝成形试验，从而得到每一组试验工艺参数所对应的试验成形参数；利用随机森林算法构建随机森林模型；利用所述多组试验工艺参数和对应的试验成形参数对随机森林模型进行训练，将训练后得到的随机森林模型作为成形参数拟合模型。3.根据权利要求2所述的一种旋转电弧焊缝成形参数检测方法，其特征在于，所述随机森林模型具有确定的最大决策树数目，通过以下步骤对随机森林模型进行训练：生成决策树；将所述多组试验工艺参数输入到随机森林模型中，使得随机森林模型输出与每组试验工艺参数相应的预测成形参数；计算预测成形参数与对应的试验成形参数之间的偏差，若所述偏差达到预设精度范围内，则增加随机森林的决策树数目，否则，返回至生成决策树的步骤重新执行；将当前随机森林的决策树数目与最大决策树数目进行比较，若决策树数目大于或等于最大决策树数目，则完成对随机森林模型的训练，否则，返回至生成决策树的步骤重新执行。4.根据权利要求3所述的一种旋转电弧焊缝成形参数检测方法，其特征在于，所述生成决策树的步骤具体包括：从所述多组试验工艺参数中选择部分试验工艺参数作为随机森林模型的节点进行分裂，直到不能分裂为止，从而生成决策树。5.根据权利要求3所述的一种旋转电弧焊缝成形参数检测方法，其特征在于，所述偏差为均方差。6.根据权利要求1所述的一种旋转电弧焊缝成形参数检测方...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜健辉，邓建新，黄杰生，黄克坚，谢磊，
申请(专利权)人：番禺珠江钢管珠海有限公司，广西大学，
类型：发明
国别省市：广东,44