【技术实现步骤摘要】
焊接装配间隙和错边前馈的熔池监控系统及熔透监测方法
本专利技术涉及焊接质量控制
，尤其是涉及一种焊接装配间隙和错边前馈的熔池监控系统及熔透监测方法。
技术介绍
焊接是一个非线性、时变、强耦合的复杂过程，对于焊接过程状态的准确监控，需要采用多传感器获取信息，进行多信息融合来预测和评估焊接熔透状态。目前使用的传感方式包括熔池视觉传感、电弧声音传感和焊接电流、电弧电压等电信号传感等，例如专利CN101224519B《基于视觉传感的弧焊机器人焊接监控系统》。然而，现有的方法存在以下不足：首先针对熔池图像采集的方式主要为被动视觉，其易受电弧光的干扰，增加熔池图像处理的难度和精确度；其次，焊接装配误差和焊接过程中的热变形，会影响熔透状态。目前未有结合装配间隙、错边信息的焊接质量监控方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种焊接装配间隙和错边前馈的熔池监控系统及熔透监测方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种焊接装配间隙和错边前馈的熔池监控系统...
【技术保护点】
1.一种焊接装配间隙和错边前馈的熔池监控系统，其特征在于，包括工控机、焊接单元、视觉传感单元、数据采集与控制单元，所述视觉传感单元包括坡口轮廓扫描仪和工业相机，所述工业相机接有激光辅助光源，所述坡口轮廓扫描仪与所述数据采集与控制单元连接，所述工业相机与所述工控机连接，所述焊接单元、工控机分别都与所述数据采集与控制单元连接。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种焊接装配间隙和错边前馈的熔池监控系统，其特征在于，包括工控机、焊接单元、视觉传感单元、数据采集与控制单元，所述视觉传感单元包括坡口轮廓扫描仪和工业相机，所述工业相机接有激光辅助光源，所述坡口轮廓扫描仪与所述数据采集与控制单元连接，所述工业相机与所述工控机连接，所述焊接单元、工控机分别都与所述数据采集与控制单元连接。
2.根据权利要求1所述的焊接装配间隙和错边前馈的熔池监控系统，其特征在于，所述焊接单元包括焊机、送丝机、机器人、通讯模块，所述机器人和焊机分别都与所述通讯模块连接，所述送丝机与所述焊机连接。
3.根据权利要求2所述的焊接装配间隙和错边前馈的熔池监控系统，其特征在于，所述数据采集与控制单元包括PLC模块和高速采集卡，所述PLC模块分别与所述通讯模块、工控机连接，所述高速采集卡分别与所述通讯模块、坡口轮廓扫描仪、工控机连接。
4.根据权利要求1所述的焊接装配间隙和错边前馈的熔池监控系统，其特征在于，所述激光辅助光源与工业相机调整到一定角度，使得激光可以压住弧光，让清晰的熔池图像进入工业相机。
5.根据权利要求1所述的焊接装配间隙和错边前馈的熔池监控系统，其特征在于，所述坡口轮廓扫描仪固定于焊接方向的正前方，用于采集焊件的间隙和错边信息，采集到的数据通过高速采集卡传入工控机进行处理和存储。
6.一种采用上述1～5任一所述的焊接装配间隙和错边前馈的熔池监控系统的熔透监测方法，其特征在于，包括：
步骤S1：通过视觉传感单元采集熔池图像，对熔池图像进行基于灰度值分布的筛选，保留弧光干扰弱的清晰图像；
步骤S2：对得到的清晰图像进行基于视觉注意机制的熔池感兴趣区域定位和熔池轮廓识别，并提取熔池特征；
步骤S3：结合焊接装配间隙和错边信息以及步骤S2得到的熔池特征，通过建立的焊接熔透预测模型，得到当前的熔透状态。
技术研发人员：蒋铮，陈华斌，陈超，戴瑞麟，许燕玲，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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