[发明专利]一种用于汽车焊接的焊缝偏差及熔透状态监测方法

权利要求书

1.一种用于汽车焊接的焊缝偏差及熔透状态监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：获取熔池图像，并截取待处理的区域；

S2：从待处理的区域中提取信息；

S3：以信息中的熔池灰度重心C、外熔池宽度W、内熔池宽度N及焊接电流I作为焊接过程特性参量，输入到焊缝偏差及熔透状态一体神经网络模型，计算得出焊缝偏差e以及熔透状态p；

S4：通过焊缝偏差e以及熔透状态p对焊接过程进行预测；

焊缝偏差及熔透状态一体神经网络模型的获取方法具体为：

S3.1：获取熔池图像信息，并截取待处理的区域；

S3.2：从待处理的区域中提取信息，信息作为焊接过程特性参量，所述信息包括熔池灰度重心C、外熔池宽度W、内熔池宽度N及焊接电流I；

S3.3：从待处理的区域中测量出焊缝偏差e₀以及熔透状态p₀；

S3.4：针对熔池灰度重心C、外熔池宽度W、内熔池宽度N及焊接电流I和对应的焊缝偏差e₀及熔透状态p₀建立若干组样本；

S3.5：建立焊缝偏差及熔透状态一体神经网络模型：其中，所述焊缝偏差及熔透状态一体神经网络模型的输入层包括熔池灰度重心C、外熔池宽度W、内熔池宽度N及焊接电流I共4个神经元，输出层包括焊缝偏差e以及熔透状态p共2个神经元，隐含层包括20个神经元，隐含层以tansig()作为传递函数，输出层以purelin()为传递函数，并对焊缝偏差及熔透状态一体神经网络模型进行训练。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车焊接的焊缝偏差及熔透状态监测方法，其特征在于：熔池灰度重心C在i方向上的值为：其中，i,j为所述待处理的区域的两个方向，K,L分别为i,j方向像素的数量，g(i,j)为像素点(i,j)处的灰度值。

3.根据权利要求1所述的一种用于汽车焊接的焊缝偏差及熔透状态监测方法，其特征在于：获取熔池图像信息的处理方法为采用窄带滤光加中性减光处理。

4.根据权利要求1所述的一种用于汽车焊接的焊缝偏差及熔透状态监测方法，其特征在于：在获取熔池图像的过程中，判断电弧是否对准焊缝的具体步骤为：

S1.1：通过CCD摄像单元以及窄带滤光加中性减光处理获取溶池图像信息；

S1.2：在所述溶池图像信息上截取处理区域信息，通过测量和计算处理区域信息，得出灰度均匀度、电流情况和焊缝周围热量状态；

S1.3：若整个焊接件处于一种平衡的状态，具体为：熔池及电弧形态规则、灰度均匀、电流平稳以及焊缝周围热量处于平衡态，则可以判断为电弧对准焊缝；

S1.4：若整个焊接件处于一种不平衡的状态，具体为：熔池及电弧形态不规则、灰度不均匀、电流不平稳以及焊缝周围热量不平衡，则可以判断为电弧不对准焊缝。