大功率光纤激光焊熔透状态模糊聚类识别方法.PDF

第猿愿卷 第缘 期 焊摇 接摇 学摇 报 灾燥造援猿愿摇 晕燥援缘 圆园员苑 年 缘 月 栽砸粤晕杂粤悦栽陨韵晕杂韵云栽匀耘悦匀陨晕粤宰耘蕴阅陨晕郧陨晕杂栽陨栽哉栽陨韵晕 酝葬赠摇 圆园员 苑 大功率光纤激光焊熔透状态模糊聚类识别方法 高向东袁摇 梁剑斌袁摇 刘桂谦袁摇 张艳喜 渊广东工业大学 机电工程学院袁广州摇 缘员园园园远冤 摘摇 要院熔透是评价激光焊接质量的重要因素袁但在焊接过程中难以直接检测熔透状态援 以大功率光纤激光焊接 猿园源不锈钢紧密对接焊缝为试验对象袁研究一种基于熔池红外热像的熔透状态识别方法援 采用红外摄像机摄取焊 接区域熔池动态图像袁提取熔池特征量袁应用模糊聚类算法分析熔池特征量与熔透状态之间的关系袁使用模糊悦鄄均 值渊云悦酝冤和郧怎泽贼葬枣泽燥灶鄄运藻泽泽藻造渊郧运冤两种模糊聚类法建立熔透状态识别模型援 激光焊接试验结果表明袁熔池表征与熔 透状态之间存在密切关联袁通过郧运模糊聚类算法建立的模型对熔透状态能达到苑愿豫以上的识别率袁为大功率光 纤激光焊接过程熔透状态的识别和控制提供试验依据援 关键词院大功率光纤激光焊曰 熔透曰 模糊聚类曰 红外图像 中图分类号院栽郧源园怨摇 摇 文献标识码院粤摇 摇 文章编号院园圆缘猿原猿远园载渊圆园员苑冤园缘原园园圆圆原园源 园摇 序摇 摇 言 状态之间的关系袁探索一种基于红外图像的大功率 光纤激光焊熔透状态识别新方法援 在此使用高速摄 大功率光纤激光焊接已成为工业领域应用的重 像机捕捉熔池瞬态变化袁更准确地分析熔池形态与 要技术咱员暂援 熔透是评价激光焊接质量的重要因素袁 熔透状态之间的关联与规律袁提高模型识别精度援 焊接如果出现未熔透袁不仅使焊接接头的性能降低袁 而且在未熔透处的缺口和端部形成应力集中点袁承 员摇 模糊聚类熔透识别 载后易引起断裂援 由于熔透发生在焊件底部袁因此 其状态在焊接过程中难以直接检测袁一般用焊缝背 模糊聚类是一种无监督学习模式识别方法袁可 面熔宽来判定熔透程度援 但这种检测方法受制于焊 直接通过机器学习达到自动分类的目的咱缘袁远暂 袁在此主 件形状和加工现场等因素袁在实际操作过程中有很 要通过改变隶属度矩阵 哉遭 的计算来实现不同类型 大局限咱圆暂援 一般采用熔透状态间接测量方法袁包括分 的模糊聚算法袁并研究云悦酝和郧运算法作为熔透状 析熔池正面形态与熔透状态之间的关系援 文献咱猿暂 态识别的方法援 通过高强钢激光焊接的音波信号作为输入量袁并利 员援员摇 模糊悦鄄均值算法 咱缘暂 用神经网络和多元回归分析方法预测不同工艺下的 云悦酝是模糊聚类算法中使用最广泛的一种 袁 熔透援 文献咱源暂采集脉冲氩弧焊的电尧光和声音信 其哉遭的计算公式为 员 糟 圆 原员 号袁使用神经网络和 阅藻皂责泽贼藻则鄄杂澡葬枣藻则 理论对多种传 哉遭 越 咱滋 暂袁滋 越 [ 渊 椰曾躁 原增 椰蚤 冤皂原员 ] 袁 蚤躁 蚤躁 移 圆 感器信号进行信息融合袁预测焊接过程中焊缝的熔 噪越员 椰曾 原增 椰躁 噪 透状态援 员臆蚤 臆糟袁员臆躁 臆灶 渊员冤