基于圖像處理技術(shù)的點(diǎn)焊質(zhì)量監(jiān)測研究.pdf

1、針對(duì)點(diǎn)焊過程分析系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，采用圖形化的方法分析數(shù)據(jù)。論文設(shè)計(jì)了一套點(diǎn)焊U-I圖圖像特征參數(shù)提取與分析軟件。軟件主要包括邊緣檢測、輪廓提取、特征參數(shù)計(jì)算、焊點(diǎn)質(zhì)量判讀四部分，可對(duì)不同焊接條件下的U-I圖進(jìn)行特征提取與分析。鑒于Sobel算子對(duì)于象素的位置的影響做了加權(quán)，檢測到的邊緣連通性好這些特點(diǎn)，本課題采用Sobel算子做邊緣檢測。在輪廓提取時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同材料在進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)，其U-I圖外輪廓提取圖是否均勻過渡的次數(shù)，可反映該

2、焊接過程是否發(fā)生飛濺以及發(fā)生飛濺的次數(shù)。若是均勻過渡的，則表明沒有飛濺發(fā)生。若有一次不均勻過渡，則表明發(fā)生一次飛濺。若有多次不均勻過渡，則表明發(fā)生多次飛濺。此外，根據(jù)U-I圖外輪廓形狀還可判別是那種材料的點(diǎn)焊U-I圖，若U-I圖外輪廓形狀為橢圓狀，則可知是低碳鋼的點(diǎn)焊U-I圖；若U-I圖外輪廓形狀為半橢圓狀，則可知是不銹鋼的點(diǎn)焊U-I圖。為了分析蘊(yùn)涵在U-I圖里與焊接質(zhì)量有關(guān)的信息，本課題選用面積、周長、形狀因子、最小外接矩形、體態(tài)比、

3、伸長率和圓滿度這些特征參數(shù)來對(duì)U-I圖像的外輪廓形狀進(jìn)行特征分析。 論文首次提出了以U-I圖特征參數(shù)對(duì)焊接過程及焊接質(zhì)量進(jìn)行判別，對(duì)不同焊接條件下的低碳鋼和不銹鋼U-I圖特征參數(shù)進(jìn)行分析表明： 1.①低碳鋼的去除第一周波的點(diǎn)焊U-I圖外輪廓面積小于15 cm2 ，周長小于20cm，伸長率大于0.530時(shí)，形成小核心焊點(diǎn)。②1mm 不銹鋼進(jìn)行點(diǎn)焊時(shí)，若去除第一周波的點(diǎn)焊U-I圖外輪廓周長小于19cm，最小外接矩形面積小于

4、45 cm2 ，伸長率大于0.65時(shí)，形成小核心焊點(diǎn)。③若1.5mm 不銹鋼的去除第一周波的點(diǎn)焊U-I圖外輪廓面積小于19 cm2 ，周長小于18cm，最小外接矩形面積小于37 cm2 ，伸長率大于0.6時(shí)，也形成小核心焊點(diǎn)。 2.①1mm低碳鋼點(diǎn)焊發(fā)生飛濺時(shí)，其去除第一周波的U-I圖外輪廓面積大于28 cm2 ，最小外接矩形面積大于56 cm2 。若飛濺過后的U-I圖外輪廓面積仍大于21 cm2 ，周長大于21cm，最小外界

5、矩形面積大于45 cm2，此時(shí)該焊點(diǎn)仍是滿足焊點(diǎn)強(qiáng)度要求的合格焊點(diǎn)。②1.5mm低碳鋼點(diǎn)焊發(fā)生飛濺時(shí)，其去除第一周波的U-I圖外輪廓面積大于30 cm2 ，最小外接矩形面積大于63cm2 。若最后一次飛濺過后的U-I圖外輪廓面積仍大于20 cm2 ，此時(shí)該焊點(diǎn)仍是滿足焊點(diǎn)強(qiáng)度要求的合格焊點(diǎn)。③1mm不銹鋼發(fā)生飛濺時(shí)，其點(diǎn)焊U-I圖外輪廓面積大于26 cm2，最小外接矩形的面積大于52 cm2。若最后一次飛濺后的U-I圖外輪廓面積大于14

6、 cm2，周長大于18cm時(shí)，該焊點(diǎn)還是合格焊點(diǎn)。④1.5mm不銹鋼發(fā)生飛濺時(shí)，其點(diǎn)焊U-I圖外輪廓面積大于30 cm2，最小外接矩形的面積大于52 cm2。若最后一次飛濺后的U-I圖外輪廓面積大于30 cm2，周長大于30cm，最小外接矩形面積均大于41 cm2時(shí)，則焊點(diǎn)還是合格焊點(diǎn)。 3.U-I圖圓滿度這一特征參數(shù)可區(qū)分不同材料的點(diǎn)焊，低碳鋼其圓滿度小于0.3；不銹鋼的圓滿度大于0.3點(diǎn)焊U-I圖的特征參數(shù)判讀焊點(diǎn)質(zhì)量的方