8、基于扫描与视音频传感的焊接质量监测方法

基于扫描与视音频传感的焊接质量监测方法

在焊接领域，自动化和智能化焊接正逐步取代手工焊接，多层多道焊（MLMPW）在中厚板焊接中应用广泛。然而，规划焊缝形状与实际形状存在偏差，因此准确提取焊缝轮廓对于规划和在线修正多层多道焊至关重要。同时，传统焊接过程中的焊缝质量在线实时监测也是一个关键问题。本文将介绍两种相关的技术方法，一种是基于扫描的焊缝轮廓提取方法，另一种是基于视音频传感器的动态焊接质量智能监测方法。

基于扫描的焊缝轮廓提取方法

系统配置

为了实现焊缝轮廓的提取，搭建了一套智能化机器人焊接系统（IRWS），它由机器人焊接系统和激光视觉传感系统两大部分组成。
- 机器人焊接系统 ：以FANUC m - 10ia六轴工业焊接机器人作为焊接运动的主要执行器，搭配Fronius TPS 400i焊接电源和Fronius WF 60i送丝机。焊接材料选用符合GB/T8110标准的SY - MG56焊丝，保护气体采用含20% CO₂的氩气混合气体。
- 激光视觉传感系统 ：采用上海交通大学智能化机器人焊接技术实验室（IRWTlab）开发的激光视觉传感系统（LVSS）2.0。该系统由激光视觉传感器、电源和开关模块以及主控制计算机组成。激光视觉传感器的主要功能部件包括工业CCD相机和线结构激光发生器，其主要参数如下表所示：
| 相机（MER - 200 - 14GM） | 参数 | 激光发生器 | 参数 |
| — | — | — | — |
| 分辨率 | 1628 (H) × 1236 (W) | 功率 | 200 mw |
| 帧率 | 14 H