焊接结构件焊缝成形质量在线检测技术

王浩1，池玉朋1，方荣超2，陈超1，赵小辉1(1.吉林大学, 材料科学与工程学院； 2.徐州徐工挖掘机械有限公司)

摘要：目前，焊接结构件焊缝成形质量的无损检测仍普遍采用低效率、低精度的目视方法. 为改善这一现状，一种基于结构光视觉的焊缝成形质量在线检测技术被提出，建立的3D 坐标识别模型，赋予了该技术对空间3D 信息的感知能力，融合YOLOv5 与空间距离判断法的图像处理算法，从结构光图像中自主判定焊缝的类型，并自动测量焊缝的几何尺寸，如焊缝宽度、余高与焊脚尺寸等，该算法不再局限于焊缝轮廓的监测，还可准确地识别、分类与定位各种焊缝几何缺陷，如焊缝超高、错边、未焊满下垂、咬边、焊瘤、凸度过大与焊脚不对称等，并根据ISO 5817:1992 标准在线自主评定缺陷的质量等级. 结果表明，该技术对焊缝几何尺寸的测量精度可达10−2 mm 量级，对焊缝几何缺陷的质量等级评定准确率达100%，完全满足自动化焊接生产线在线评定焊缝成形质量的技术要求.创新点： (1) 设计了对接焊缝和角接焊缝同等适用的成形质量在线检测技术.。（2）实现了焊缝几何尺寸的精确测量.(3) 实现了焊缝几何缺陷的准确识别、分类、定位与质量等级评定.

关键词： 焊接结构件；焊缝成形；质量检测；结构光视觉