基于视觉的CO_2焊接机器人焊接工艺参数与熔池形态关系的研究中熔池的尾部后拖角

 3. 5. 3熔池的尾部后拖角

焊接机器人熔池的尾部后托角是指熔池图像在经过图象处理之后，它的尾部所对应的最远点和熔池最大宽宽度两点所组成的夹角。如图3-10所示，熔池的尾部后托角度某些程度上反应了熔池的尾部成形情况。我们假设熔池的后托角度是，则它对应的计算公式是:

3. 6本章小结

（1）熔池图像的采集，基于C02视觉系统采集不同工艺参数下熔池的图像。对捕捉到的熔池图像的基本特征做了基本的描述。

(2)图像处理，简要分析对比通常运用的图像处理的方法，采用适合于本实验室高效率高精度的图像处理方法，对采集到的熔池图像经过图像灰度级修正，图像边缘增强，熔池边缘定位，边缘处理以及边缘检测等一系列的处理，最后

(3)图像角度的转换，由于CCD相机位于机器人的末端手臂，在焊接过程中采集的熔池图像并非熔池正面图像，为了得出熔池的正面几何参数，对不同角度拍摄的熔池图像进行角度转换。

(4)根据处理后熔池的边缘信息描述熔池的形态特征如:熔宽、熔池最大长度、尾部后托角、面积和周长等。

第四章焊接工艺参数与熔池形态关系的研究

4. 1前言

随着目前不断发展的制造业，人们对各种产品的焊接质量要求也越来越高，然而在焊接过程中控制熔池的形态是确保焊接质量的重要的技术之一。焊接工艺参数又是是确保焊接质量决定性的因素，且直接的改变着熔池形态的几何尺寸，因此得到焊接工艺参数和熔池形态之间的关系很有意义而且很重要。国内外学者对焊接工艺参数的优化做了大量的研究，取得了丰硕的成果，对提取高质量的熔池图像，提高焊接质量做出了很大的贡献。但目前国内外学者对焊接工艺参数的研究，大部分集中在研究单一焊接工艺参数与焊接的温度场以及应力场的分析。而关于交互作用下的焊接工艺参数与熔池形态关系的研究相对较少。

本文以Q235钢为试验材料，采用C02气体保护焊，进行了多组参数下的机器人焊接试验，均获得了质量优良的焊缝。通过正交试验法分析研究焊接工艺参数和熔池形态之间的关系。本章分析研究了:

1焊接电流和电弧电压与熔池正面几何参数的关系。

2焊接速度与熔池正面参数的关系。

3焊接机器人的姿态与熔池正面几何参数的关系。4焊接参数混合共同作用下熔池形态的变化。本文对于优化C02焊接机器人焊接工艺有一定的指导意义。为更深层次的研究熔池焊缝成型控制与提高焊接质量提供了有利的基础。为焊接工艺的制定提供了理论依据，为提高焊接质量做出了具有实际意义的贡献。