在預(yù)留間隙的單面焊雙面成形工藝中,為了保證工件背部良好的熔透,往往需要形成熔孔。熔孔是預(yù)留間隙對(duì)接焊特有的現(xiàn)象,熔孔的存在能夠保證間隙兩側(cè)表面的母材都充分熔化,繼而保證焊縫完全熔透。熔孔的動(dòng)態(tài)行為對(duì)于焊接過程穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量的好壞至關(guān)重要。在手工焊中,焊工往往通過判斷和控制熔孔的閉合和尺寸就可以控制熔透和焊縫成形。因此,研究焊接過程中熔孔的動(dòng)態(tài)行為對(duì)于指導(dǎo)焊接生產(chǎn)具有十分重要的意義。本文在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上改進(jìn)了焊接試驗(yàn)平臺(tái),使焊槍實(shí)現(xiàn)了一定角度的傾斜,搭建了基于雙CMOS相機(jī)的同步視覺傳感系統(tǒng),一臺(tái)相機(jī)在工件背面,朝向焊接方向的反方向,對(duì)背面熔孔進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);另一臺(tái)相機(jī)位于工件正面,朝向熔孔后部對(duì)正面熔孔進(jìn)行觀察。針對(duì)工件背面和正面不同的感光條件,對(duì)于兩臺(tái)相機(jī)分別設(shè)計(jì)了不同的濾光方案,獲得了清晰的正背面熔孔圖像。根據(jù)采集到的熔孔圖像的灰度特征,采用MATLAB圖像處理軟件,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的邊緣提取算法,獲得了正背面熔孔的邊緣。通過小孔成像模型對(duì)兩臺(tái)相機(jī)參數(shù)進(jìn)行了標(biāo)定,同時(shí)設(shè)計(jì)了熔孔特征參數(shù)提取算法,得到了熔孔的特征參數(shù)（幾何參數(shù)和形狀參數(shù)）。基于熔孔的特征參數(shù),定量分析了在恒定參數(shù)和動(dòng)態(tài)參... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 前言
    1.1 選題意義
    1.2 焊接過程熔池視覺檢測(cè)和熔透控制研究現(xiàn)狀
        1.2.1 熔池視覺檢測(cè)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 熔透控制研究現(xiàn)狀
    1.3 熔孔/小孔狀態(tài)檢測(cè)方法的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 電弧聲信號(hào)傳感
        1.3.2 電信號(hào)傳感
        1.3.3 視覺信號(hào)傳感
    1.4 熔透狀態(tài)預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 傳統(tǒng)熔透狀態(tài)預(yù)測(cè)方法
        1.4.2 基于深度學(xué)習(xí)的熔透狀態(tài)預(yù)測(cè)方法
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 TIG薄板熔孔視覺檢測(cè)與特征參數(shù)提取
    2.1 焊接實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
        2.1.1 焊接系統(tǒng)
        2.1.2 雙CMOS同步視覺檢測(cè)系統(tǒng)
    2.2 視覺系統(tǒng)的標(biāo)定
    2.3 背面熔孔圖像處理算法
        2.3.1 背面熔孔成像特征分析
        2.3.2 背面熔孔圖像處理算法設(shè)計(jì)
    2.4 正面熔孔圖像處理算法
    2.5 熔孔特征參數(shù)
        2.5.1 熔孔特征參數(shù)定義
        2.5.2 熔孔特征參數(shù)提取
        2.5.3 熔孔特征參數(shù)計(jì)算
    2.6 本章小結(jié)
第3章 熔孔動(dòng)態(tài)行為分析
    3.1 實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)
    3.2 熔孔演化過程分析
    3.3 恒定參數(shù)下熔孔行為分析
        3.3.1 焊接電流對(duì)熔孔行為的影響
        3.3.2 焊接速度對(duì)熔孔行為的影響
        3.3.3 預(yù)留間隙對(duì)熔孔行為的影響
    3.4 動(dòng)態(tài)參數(shù)下熔孔行為分析
        3.4.1 動(dòng)態(tài)焊接電流下的熔孔行為
        3.4.2 動(dòng)態(tài)焊接速度下的熔孔行為
    3.5 熔孔特征參數(shù)與焊接工藝參數(shù)關(guān)系模型
        3.5.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        3.5.2 樣本獲取
        3.5.3 模型的訓(xùn)練和結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于深度學(xué)習(xí)算法的焊接熔透狀態(tài)預(yù)測(cè)
    4.1 熔透狀態(tài)預(yù)測(cè)模型的選擇
    4.2 熔透狀態(tài)預(yù)測(cè)模型的建立和數(shù)據(jù)訓(xùn)練
    4.3 熔透狀態(tài)預(yù)測(cè)模型的驗(yàn)證和分類結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
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學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表



本文編號(hào)：3028176