【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接，具体为基于图像识别的焊接质量识别方法。
技术介绍
1、焊缝是指在焊接过程中，将两个或多个金属工件通过熔融或非熔融的方法连接在一起所形成的连续或间断的接头部分，焊缝的焊接好坏会直接影响焊接质量。
2、在焊接过程中焊缝的内部可能会存在气孔，气孔会降低焊接缝的承载能力，使其易于发生断裂或变形，从而影响焊接结构的稳定性和安全性。为了避免气孔产生，在设计焊接结构时，应尽量减少焊缝的面积，但这样做也会导致焊接强度下降的问题，导致焊接区域形变，不同材料种类、结构形状和焊接位置均会导致焊件适应的焊缝面积各有差别，很难直接在设计时进行定性。因此，设计避免气孔产生的基于图像识别的焊接质量识别方法是很有必要的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供基于图像识别的焊接质量识别方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：基于图像识别的焊接质量识别方法，该质量识别方法采用质量识别系统进行工作，该质量识别系统包括图像处理模块、质量识别模块、焊件改进模块，所述图像处理模块用于利用图像扫描技术来对焊件进行内部结构数据的收集，所述质量识别模块用于对图像数据进行处理来判断焊接质量，所述焊件改进模块用于对焊件的焊缝长度和宽度进行调整。
3、根据上述技术方案，所述图像处理模块包括x射线发射单元、x射线成像单元、气孔识别模块、结构成型模块、摄像单元、高清成像单元、焊接区域识别模块，所述x射线发射单元用于利用x射线穿
4、所述质量识别模块包括气孔计数模块、形变分析模块、焊件模型库、焊接分析模块，所述气孔计数模块与气孔识别模块电连接，所述焊件模型库与高清成像单元电连接，所述形变分析模块与焊件模型库电连接，所述焊接分析模块与气孔计数模块和形变分析模块均电连接；所述气孔计数模块用于对判断出焊缝内存在的气孔数量进行统计，所述形变分析模块用于对焊缝附近的焊接区域形变程度进行分析，所述焊件模型库用于储存标准的焊件结构模型来与实际使用情况分析对比，所述焊接分析模块用于综合焊缝的气孔数量和焊接区域形变程度对焊接质量进行综合分析；
5、所述焊件改进模块包括改进面积计算模块、参数修改模块、可行性确认模块，所述改进面积计算模块用于对此种焊件适合的焊缝面积进行重新改进，所述参数修改模块用于在焊件的三维模型上进行焊缝的参数修改，所述可行性确认模块用于确定改进后的焊件能够正常焊接和使用。
6、根据上述技术方案，该质量识别方法包括：
7、s1、在焊件焊接完毕时，利用摄像单元对焊件进行拍摄，得出标准的焊件结构模型；
8、s2、在焊件投入使用后，利用x射线发射单元对焊件进行扫描，对焊缝区域内的气孔数量进行统计，并且再次利用摄像单元对焊件进行拍摄，得出使用后的焊件整体结构；
9、s3、根据气孔的数量和焊接区域形变程度对焊接质量进行综合识别；
10、s4、对焊件的焊缝面积进行改进，并且将改进的参数应用在焊件模型中，确认改进后的焊件能够正常焊接和使用。
11、根据上述技术方案，上述步骤s3中，对焊接区域形变程度识别的具体方法为：
12、s3-1、将扫描出的标准的焊件结构模型沿着焊缝区域进行弯折，直到弯折出的焊件结构模型达到不可正常使用的程度，记为100％形变即最差质量，此种焊接区域形变程度的模型为极限状态，而标准的焊件结构模型为0％形变即最好质量；
13、s3-2、通过收集焊件的两种不同焊缝区域大小，以及焊件投入使用后扫描出的图像模型形变程度，两次图像模型形变程度均介于0-100％之间，得出此焊件焊缝区域大小与投入使用后扫描出的图像模型的函数关系，公式为：
14、
15、其中，dx为第一次扫描时焊件的焊缝区域面积，dy为第二次扫描时焊件的焊缝区域面积，a％为第一次扫描时焊件的图像模型形变程度，b％为第二次扫描时焊件的图像模型形变程度，最终求出k；
16、s3-3、得出函数关系后，求得100％形变时，即焊接区域形变程度的模型为极限状态时对应的焊缝区域面积大小d0，此值为焊缝区域面积允许的最小值。
17、根据上述技术方案，上述步骤s3中，综合识别的方法为：在保证焊缝区域面积大于d0的前提下，多次统计焊件投入使用后扫描出的气孔数量，根据气孔数量对焊接质量进行判断，气孔数量越少，焊接质量越好，由于气孔数量与焊缝区域面积并非线性正相关关系，在气孔数量随焊缝区域面积变化减小最快时对应的焊缝区域面积焊接质量最佳。
18、根据上述技术方案，上述步骤s4中，对焊件焊缝面积进行改进的具体方法为：第一次改进时直接减小焊缝面积，之后改进时对改进焊缝面积计算，记录最后一次改进后的焊件气孔数量，与倒数第二次改进后的焊件气孔数量做对比，如果趋于减小，则不对改进焊缝面积进行更改，如果趋于增大，则根据增大的比例对改进焊缝面积进行修正。
19、根据上述技术方案，上述步骤s4中，改进焊缝面积dn的计算公式为：
20、当mn≤mn―1时，dn＝dn―1；
21、当mn＞mn―1时，
22、其中dn―1为倒数第二次改进后得出的改进焊缝面积，mn为最后一次改进时测得的气孔数量，mn―1为倒数第二次改进时测得的气孔数量，k为气孔数量在改进焊缝面积计算时的考虑权重参数，p为气孔数量变化趋势在改进焊缝面积计算时的考虑权重参数,n为改进次数。
23、根据上述技术方案，上述步骤s4中，将改进的参数应用在焊件模型中的具体方法为：根据优化后的焊缝面积设计出新的焊接区域尺寸，更新焊件的模型并进行仿真测试，判断改进后的焊接区域是否影响焊件的正常工作，如果不影响正常工作则继续利用施加外力和载荷的方法对焊接区域进行应力分析，确保改进的参数能够得到应用。
24、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术，通过对焊件进行图像扫描和x射线的扫描，对焊件的焊缝区域气孔数量和焊缝的形变程度进行综合分析，得出最佳的焊缝区域面积，并且在多次使用焊件时反复收集参数并且持续进行改进，使得改进的焊缝区域面积能够持续适应焊件本身的小幅度结构优化。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.基于图像识别的焊接质量识别方法，其特征在于：该质量识别方法采用质量识别系统进行工作，该质量识别系统包括图像处理模块、质量识别模块、焊件改进模块，所述图像处理模块用于利用图像扫描技术来对焊件进行内部结构数据的收集，所述质量识别模块用于对图像数据进行处理来判断焊接质量，所述焊件改进模块用于对焊件的焊缝长度和宽度进行调整。
2.根据权利要求1所述的基于图像识别的焊接质量识别方法，其特征在于：所述图像处理模块包括X射线发射单元、X射线成像单元、气孔识别模块、结构成型模块、摄像单元、高清成像单元、焊接区域识别模块，所述X射线发射单元用于利用X射线穿透焊件，所述X射线成像单元与气孔识别模块电连接，所述高清成像单元与结构成型模块电连接，所述焊接区域识别模块与结构成型模块电连接；所述X射线成像单元用于对X射线反射、散射的探测，获取焊件内部的影像信息，所述气孔识别模块用于通过对X射线的衰减程度来判断焊缝内是否存在气孔，所述摄像单元用于利用拍摄的方式对焊件进行扫描，所述高清成像单元用于将拍摄的图像进行成像，所述结构成型模块用于根据拍摄的图像对焊件整体结构成型出三维模型，所述焊接区域识
3.根据权利要求2所述的基于图像识别的焊接质量识别方法，其特征在于：该质量识别方法包括：
4.根据权利要求3所述的基于图像识别的焊接质量识别方法，其特征在于：上述步骤S3中，对焊接区域形变程度识别的具体方法为：
5.根据权利要求4所述的基于图像识别的焊接质量识别方法，其特征在于：上述步骤S3中，综合识别的方法为：在保证焊缝区域面积大于D0的前提下，多次统计焊件投入使用后扫描出的气孔数量，根据气孔数量对焊接质量进行判断，气孔数量越少，焊接质量越好，由于气孔数量与焊缝区域面积并非线性正相关关系，在气孔数量随焊缝区域面积变化减小最快时对应的焊缝区域面积焊接质量最佳。
6.根据权利要求5所述的基于图像识别的焊接质量识别方法，其特征在于：上述步骤S4中，对焊件焊缝面积进行改进的具体方法为：第一次改进时直接减小焊缝面积，之后改进时对改进焊缝面积计算，记录最后一次改进后的焊件气孔数量，与倒数第二次改进后的焊件气孔数量做对比，如果趋于减小，则不对改进焊缝面积进行更改，如果趋于增大，则根据增大的比例对改进焊缝面积进行修正。
7.根据权利要求6所述的基于图像识别的焊接质量识别方法，其特征在于：上述步骤S4中，改进焊缝面积Dn的计算公式为：
8.根据权利要求7所述的基于图像识别的焊接质量识别方法，其特征在于：上述步骤S4中，将改进的参数应用在焊件模型中的具体方法为：根据优化后的焊缝面积设计出新的焊接区域尺寸，更新焊件的模型并进行仿真测试，判断改进后的焊接区域是否影响焊件的正常工作，如果不影响正常工作则继续利用施加外力和载荷的方法对焊接区域进行应力分析，确保改进的参数能够得到应用。
...【技术特征摘要】
1.基于图像识别的焊接质量识别方法，其特征在于：该质量识别方法采用质量识别系统进行工作，该质量识别系统包括图像处理模块、质量识别模块、焊件改进模块，所述图像处理模块用于利用图像扫描技术来对焊件进行内部结构数据的收集，所述质量识别模块用于对图像数据进行处理来判断焊接质量，所述焊件改进模块用于对焊件的焊缝长度和宽度进行调整。
2.根据权利要求1所述的基于图像识别的焊接质量识别方法，其特征在于：所述图像处理模块包括x射线发射单元、x射线成像单元、气孔识别模块、结构成型模块、摄像单元、高清成像单元、焊接区域识别模块，所述x射线发射单元用于利用x射线穿透焊件，所述x射线成像单元与气孔识别模块电连接，所述高清成像单元与结构成型模块电连接，所述焊接区域识别模块与结构成型模块电连接；所述x射线成像单元用于对x射线反射、散射的探测，获取焊件内部的影像信息，所述气孔识别模块用于通过对x射线的衰减程度来判断焊缝内是否存在气孔，所述摄像单元用于利用拍摄的方式对焊件进行扫描，所述高清成像单元用于将拍摄的图像进行成像，所述结构成型模块用于根据拍摄的图像对焊件整体结构成型出三维模型，所述焊接区域识别模块用于对焊件结构上焊缝附近的焊接区域进行识别；
3.根据权利要求2所述的基于图像识别的焊接质量识别方法，其特征在于：该质量识别方法包括：
4.根据权利要求3所述的基于图像识别的焊接质量识别方法，其特征在于：上述步骤s3中，对焊接...
【专利技术属性】
技术研发人员：张茂财，张炜，
申请(专利权)人：青岛张氏上佳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。