鎖孔效應(yīng)TIG（K-TIG）焊可不開坡口、一道焊透中厚金屬板材、單面焊雙面成形、焊接效率高,在中厚板焊接領(lǐng)域具有較大優(yōu)勢(shì)。但對(duì)K-TIG焊接過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)目前還有待深入研究。本文對(duì)K-TIG焊接焊縫偏差與熔透狀態(tài)識(shí)別進(jìn)行了研究,可為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)焊縫跟蹤與熔透狀態(tài)控制奠定基礎(chǔ),具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。本研究分別搭建了基于視覺傳感的焊縫偏差識(shí)別系統(tǒng)以及基于聲傳感的熔透狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上,通過試驗(yàn)確定適合的系統(tǒng)參數(shù),并分別進(jìn)行相機(jī)與傳聲器的標(biāo)定。同時(shí),開發(fā)了一套基于LabVIEW和MATLAB混合編程的K-TIG焊接電弧聲信號(hào)采集與焊縫熔透狀態(tài)識(shí)別軟件。為識(shí)別焊縫偏差,使用高動(dòng)態(tài)（HDR）CCD相機(jī)捕獲清晰的焊接圖像。針對(duì)K-TIG焊接強(qiáng)弧光干擾與窄間隙的特點(diǎn),提出改進(jìn)區(qū)域生長(zhǎng)法提取電弧中心,提出抽樣判定的邊緣擬合算法提取焊縫中心線,然后將二者距離作為焊縫偏差。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,焊接軌跡沿焊縫中心線或沿與焊縫中心線成一定夾角的斜線時(shí),焊縫偏差識(shí)別算法的精度均在±0.30mm范圍內(nèi),滿足工業(yè)生產(chǎn)需求。為識(shí)別焊縫熔透狀態(tài),設(shè)計(jì)試驗(yàn),獲得不同焊接電流、焊接速度及鎢針尖端與工件的距離（CTWD）下... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：116 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

K-TIG焊與傳統(tǒng)TIG焊的焊接示意圖

圖 b) 外圖 1-2 K-TIG 焊的鎖孔形貌-TIG 焊接過程中的關(guān)鍵技術(shù)之一[18]。鎖數(shù)。正如上述鎖孔形成與穩(wěn)定過程的描述定的關(guān)鍵因素，此外，鎖孔形成與穩(wěn)定還時(shí)，受力示意圖如圖 1-3 所示，其中，P金屬的重力。保持鎖孔穩(wěn)定的條件如式bw dg 寬，d 是工件的厚度，γ 是液體金屬表面

圖 1-4 焊縫偏差計(jì)算示意圖 圖 1-5 焊縫偏差計(jì)算示意圖1.3.1.2 主動(dòng)視覺傳感主動(dòng)視覺傳感示意圖如圖 1-6 所示。激光器發(fā)射出的線結(jié)構(gòu)光投射在工件表面上工件表面形成激光條紋，其形狀隨著焊縫的變化而變化。再利用攝像機(jī)拍攝激光條紋像，結(jié)合圖像處理算法和三角測(cè)量原理，計(jì)算焊縫和焊槍的三維位置偏差，進(jìn)而實(shí)時(shí)整焊槍的姿態(tài)。根據(jù)結(jié)構(gòu)光的類型劃分，主要有基于單條直條紋的主動(dòng)視覺、基于多平行直條紋的主動(dòng)視覺以及基于圓形條紋的主動(dòng)視覺等。Li 等人[31-33]采用基于單條直條紋結(jié)構(gòu)光的傳感，實(shí)現(xiàn)焊縫偏差識(shí)別與三維跟蹤。圖 1-7 所示，德國(guó) Scansonic 的 TH6D 激光傳感器使用三條平行的直條紋結(jié)構(gòu)光實(shí)現(xiàn)縫跟蹤。Wu 等人[34]使用多線結(jié)構(gòu)光實(shí)現(xiàn)焊縫偏差識(shí)別。而 Xu 等人[35, 36]則構(gòu)建基于形條紋結(jié)構(gòu)光的焊縫跟蹤系統(tǒng)。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2942386