一种激光电弧复合焊接光丝间距实时监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种激光电弧复合焊接光丝间距实时监测方法及系统，属于激光

【技术实现步骤摘要】
一种激光电弧复合焊接光丝间距实时监测方法及系统


[0001]本专利技术属于激光
‑
电弧复合焊接
，具体涉及一种激光电弧复合焊接光丝间距实时监测方法及系统。

技术介绍

[0002]激光
‑
电弧复合焊接，将激光和熔化极惰性气体保护电弧两种热源作用于同一熔池，能够充分发挥两种热源各自的优势并弥补对方的缺陷。由于激光与电弧的协同效应，电弧稳定性及激光的吸收效率得到显著提高，并且有效降低热源对构件焊缝装配精度及待焊件表面质量的要求，获得的焊缝具有深宽比大及应力变形低的特点，因而广泛应用于中厚板及有色金属的焊接，涉及高速列车、船舶及航空航天等高端制造领域。
[0003]光丝间距作为激光
‑
电弧复合焊接过程中的重要工艺参数之一，定义为焊丝与工件表面接触中心到激光光斑中心的距离，其在一定程度上决定了焊接接头的质量及性能。在激光
‑
电弧混合焊接过程中，由于机械系统精度的影响以及基板厚度的变化，使被焊表面和焊炬之间的高度不稳定，这会直接引起光丝间距的变化。当光丝间距过大时，复合热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光电弧复合焊接光丝间距实时监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在激光
‑
电弧复合焊接过程中，使用相机采集熔池正面图像，并通过熔池正面图像对应的实际光丝间距值，对熔池正面图像进行标签以获得数据集；步骤2：搭建深度学习模型，使用数据集对深度学习模型进行训练及调优，将调优好的深度学习模型在线调用；步骤3：确定复合热源焊炬基础工作点，在基础工作点上开启激光
‑
电弧复合焊接系统开始焊接，开启相机，采集帧率为f,将采集的熔池正面图像输入深度学习模型，对激光
‑
电弧复合热源光丝间距的实时监测。2.根据权利要求1所述的一种激光电弧复合焊接光丝间距实时监测方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下步骤：步骤1.1：调整激光
‑
电弧复合热源焊炬姿态，使电弧焊炬与基板夹角为θ1，焊丝干伸长设定为d1，激光束与基板的夹角为θ2，相机的拍摄角度为θ3，相机镜头与熔池距离为d2，当焊丝尖端与光束焦点在基板上交汇于一点时，定义光丝间距值D
LA
为0，激光
‑
电弧复合热源焊炬与基板距离H为0，D
LA
与H满足以下几何关系式：D
LA
＝H
×
(tan(π/2
‑
θ1)+tan(π/2
‑
θ2))步骤1.2：获得不同D
LA
条件下的熔池正面图像，使用光丝间距值D
LA
对熔池正面图像进行标签，获得数据集。3.根据权利要求2所述的一种激光电弧复合焊接光丝间距实时监测方法，其特征在于，步骤一中所述的夹角θ1的取值范围为55
°‑
75
°
，d1的取值范围为10
‑
16mm，θ2的取值范围为70
°‑
85
°
，θ2的取值范围为30
°‑
65
°
，d2的取值范围为130
‑
180mm。4.根据权利要求1所述的一种激光电弧复合焊接光丝间距实时监测方法，其特征在于，所述步骤一中的数据集按照β:(1
‑
β)的比例随机划分为训练集和测试集，其中，β的取值范围为0.65
‑
0.85。5.根据权利要求4所述的一种激光电弧复合焊接光丝间距实时监测方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：步骤2.1：使用数据集中的熔池...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊俊，蔡玉华，陈辉，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：