熔池質(zhì)量在線檢測(cè)是焊接領(lǐng)域中重要的研究?jī)?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(shí)時(shí)質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)和工藝控制導(dǎo)向。在冷金屬過渡復(fù)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(hù)氣流量的變化與焊接母材表面有機(jī)物殘留情況。本文的研究?jī)?nèi)容主要集中在基于PC+FPGA(Personal Computer and FieldProgrammable Gate Array)平臺(tái)設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)了焊速、保護(hù)氣流量、母材表面有機(jī)物殘留的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)。使用FPGA設(shè)計(jì)合適的濾波器檢測(cè)工藝電流信號(hào),自適應(yīng)判斷短路過渡時(shí)刻并同時(shí)觸發(fā)相機(jī),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(shí)現(xiàn)焊速變化的監(jiān)測(cè)。(2)基于電弧光譜的保護(hù)氣與有機(jī)物監(jiān)測(cè)。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(jì)可有效...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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

圖1.2近紅外濾光拍攝的低碳鋼熔池圖像：（a）峰值時(shí)刻；（b）基值時(shí)刻

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

圖1.4工業(yè)機(jī)器人在線示教畫面

本文編號(hào)：3889748