熔池質(zhì)量在線檢測是焊接領(lǐng)域中重要的研究內(nèi)容之一,在線獲取并分析焊接過程中的多元化信息,可為焊接制造過程提供實時質(zhì)量評價數(shù)據(jù)和工藝控制導向。在冷金屬過渡復合脈沖焊接(Cold Metal Transfer Plus Pulse Welding,CMT+P)過程中,熔池圖像寬度反映了焊速的變化,電弧光譜反映了保護氣流量的變化與焊接母材表面有機物殘留情況。本文的研究內(nèi)容主要集中在基于PC+FPGA(Personal Computer and FieldProgrammable Gate Array)平臺設(shè)計并研制電弧增材工藝光譜協(xié)同感知裝置,通過該裝置在焊接過程中獲取高信噪比熔池圖像與電弧光譜并最終實現(xiàn)了焊速、保護氣流量、母材表面有機物殘留的實時監(jiān)測與反饋,具體內(nèi)容如下:(1)基于熔池圖像的焊速穩(wěn)定性監(jiān)測。使用FPGA設(shè)計合適的濾波器檢測工藝電流信號,自適應(yīng)判斷短路過渡時刻并同時觸發(fā)相機,拍攝得到高信噪比熔池圖像。然后在PC端通過輪廓提取算法的得到熔池寬度,實現(xiàn)焊速變化的監(jiān)測。(2)基于電弧光譜的保護氣與有機物監(jiān)測。經(jīng)光譜儀采集到的光譜數(shù)據(jù)包含了大量的雜色光和噪聲,通過FPGA觸發(fā)設(shè)計可有效...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

圖1.1P-GMAW熔池視覺系統(tǒng)拍攝到的圖像：（a）峰值時刻；（b）基值時刻；

圖1.2近紅外濾光拍攝的低碳鋼熔池圖像：（a）峰值時刻；（b）基值時刻

圖1.3第一代機器人在國內(nèi)應(yīng)用的焊接機器人大多數(shù)都屬于第一類或第二類工業(yè)機器人，且以第一類機

圖1.4工業(yè)機器人在線示教畫面

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