在現(xiàn)代化的發(fā)展進程中,各種形式的焊接工藝過程逐漸由手工焊向自動焊的趨勢發(fā)展,從而對焊接質(zhì)量的要求逐漸提高。打底焊是焊接過程的第一道焊接工藝,但是目前仍然需要依靠人工進行打底焊接,導致焊接質(zhì)量無法得到保證,所以研究打底焊的焊接自動化具有重要的意義。在焊接過程中實時有效的監(jiān)測并快速獲取熔透特征信息是實現(xiàn)打底焊接自動化的首要研究方向,由于視覺傳感技術(shù)能夠模擬焊工的觀察方法,實時獲取豐富的熔池視覺特征信息,并且不會影響焊接工藝過程,因此是實現(xiàn)熔透特征信息提取最廣泛的傳感技術(shù)之一。背面熔寬是表征熔透狀態(tài)最直接的信息,但是在一些特定的工作環(huán)境中,背面熔寬難以進行實時監(jiān)測。熟練焊工在實際焊接中依據(jù)正面熔池形狀特征對當前焊縫的熔透狀態(tài)進行判斷,并通過改變焊接參數(shù)以實時調(diào)整正面熔池形狀,從而對焊縫熔透狀態(tài)進行有效控制。鑒于此,本文在原有實驗平臺的基礎(chǔ)上,建立基于熔化極氣體保護焊（Gas Metal Arc Welding—GMAW）雙目熔池視覺傳感系統(tǒng),在焊接過程中分別對熔池正面與背面圖像進行實時同步采集,研究在GMAW不同焊接條件下正面熔池形狀特征與背面熔寬之間的變化規(guī)律,建立出基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的熔透... 

【文章來源】：北京石油化工學院北京市

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 熔透控制研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 熔透控制方法概述
        1.2.2 二維視覺傳感技術(shù)在焊接熔透中的應(yīng)用
        1.2.3 三維視覺傳感技術(shù)在焊接熔透中的應(yīng)用
    1.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在焊接領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
        1.3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展概述
        1.3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在焊接中的應(yīng)用
    1.4 本課題主要研究內(nèi)容
第二章 基于GMAW雙目視覺傳感焊接實驗平臺
    2.1 GMAW雙目視覺傳感實驗平臺概述
    2.2 系統(tǒng)主要部件
        2.2.1 視覺傳感模塊
        2.2.2 圖像同步采集模塊
        2.2.3 GMAW焊接模塊
        2.2.4 焊接執(zhí)行機構(gòu)
    2.3 圖像同步采集實驗
    2.4 雙目視覺傳感系統(tǒng)的標定
        2.4.1 標定原理
        2.4.2 正面雙目相機標定
        2.4.3 背面單目相機標定
    2.5 焊接實驗及圖像采集
        2.5.1 焊接工藝參數(shù)以及工件尺寸的選擇
        2.5.2 實驗方案設(shè)計
        2.5.3 圖像采集
    2.6 本章小結(jié)
第三章 焊接熔池圖像分析處理與特征提取
    3.1 Halcon軟件介紹
    3.2 正面熔池形狀特征
        3.2.1 正面熔池二維形狀特征
        3.2.2 正面熔池三維形狀特征
    3.3 背面熔池形狀特征
    3.4 正面熔池圖像處理及特征提取
        3.4.1 正面熔池二維形狀特征提取
        3.4.2 正面熔池三維形狀特征提取
    3.5 背面熔寬提取
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的熔透預(yù)測模型建立
    4.1 打底焊熔透定義
    4.2 正面熔池形狀特征參數(shù)與背面熔寬的關(guān)系
        4.2.1 焊接電流作用下正面熔池特征參數(shù)與背面熔寬的關(guān)系
        4.2.2 焊接速度作用下正面熔池特征參數(shù)與背面熔寬的關(guān)系
    4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)熔透預(yù)測模型
        4.3.1 人工神經(jīng)元模型
        4.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
        4.3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
        4.3.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)熔透模型建立
        4.3.5 熔透特征確定
    4.4 本章小結(jié)
第五章 熔透特征與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型驗證
    5.1 焊接電流作用下熔透特征與熔透狀態(tài)關(guān)系驗證
    5.2 焊接速度作用下熔透特征與熔透狀態(tài)關(guān)系的驗證
    5.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)熔透模型驗證
    5.4 本章總結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文
作者及導師簡介
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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[7]基于深度分層特征的激光視覺焊縫檢測與跟蹤系統(tǒng)研究[J]. 鄒焱飚,周衛(wèi)林,陳向志.  中國激光. 2017(04)
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博士論文
[1]遙控焊接機器人任務(wù)空間的三維重建研究[D]. 梁志敏.哈爾濱工業(yè)大學 2008



本文編號：3195599