[发明专利]一种电弧焊质量缺陷位置预测方法

说明书

本发明公开了一种电弧焊质量缺陷位置预测方法，包括：获取电弧焊的电流、电压和焊接轨迹；根据电弧焊的电流和电压，通过T²控制图表达式，获得T²控制图；将电弧焊的焊接轨迹与T²控制图的时间轴同步；并通过控制限表达式，获得T²控制图上的控制限；根据T²控制图上超出控制限部分对应的时间点，结合焊机轨迹，获得电弧焊质量缺陷的位置。本发明将两个焊接变量电流和电压转化为T²控制图的形式，从而可以极大避免分别用一元控制图的联合控制产生误判错误；将焊接轨迹与电压电流数据生成的T²控制图的时间轴进行同步，通过T²控制图的异常位置的时间根据加工轨迹和时间图反推出质量缺陷可能存在的位置，给焊接质量的检测带来便利。

技术领域

本发明涉及焊接质量缺陷预测技术领域，更具体的涉及一种电弧焊质量缺陷位置预测方法。

背景技术

电弧焊作为一种传统的加工方法，随着焊机的不断发展其焊接性能得到了显著的提升。但是，电弧焊接采用电弧热进行熔焊的基本原理并未改变，而电弧的优劣与电压和电流具有很直接的关系。现有技术尽管对电流和电压信号做了记录分析，但并未公开其分析方法。在自动化领域，对于自动电弧焊的控制方法也很少涉及到采用质量作为反馈的闭环控制方法，这是因为当自动电弧焊在工作过程中即使检测到出现质量问题，却由于加工环境的复杂性，而无法确定是何种原因所致。即使在某些由于电流电压参数异常导致缺陷，由于电弧焊接过程的特殊性以及为不影响焊接的整体质量也只能通过后期的质量检测进行后期修补完善。

但在某些自动电弧焊接领域，由于焊件的体积过大，质量检测的工作任务便会很大，一种能够预测焊接缺陷位置的方法无疑会给焊接质量的检测带来便利。

发明内容

本发明实施例提供一种电弧焊质量缺陷位置预测方法，用以解决现有技术中存在的问题。

本发明实施例提供一种电弧焊质量缺陷位置预测方法，包括：

获取电弧焊的电流、电压和焊接轨迹；

根据电弧焊的电流和电压，通过T²控制图表达式，获得T²控制图；

将电弧焊的焊接轨迹与T²控制图的时间轴同步；并通过控制限表达式，获得T²控制图上的控制限；

根据T²控制图上超出控制限部分对应的时间点，结合焊机轨迹，获得电弧焊质量缺陷的位置；

所述T²控制图表达式为：

所述控制限表达式为：

其中，K为样本；n为每个样本容量；为样本均值向量；为样本名义值向量；S为质量特性值的协方差矩阵；p为质量特性值的数量；m为样本个数，F为正态分布，α为第一类误差的概率。

进一步地，所述T²控制图表达式的形成，具体包括：

假定P个质量特性服从P元正态分布，从总体中抽取m个样本，每个样本容量为n，对某一个样本K，不同质量特征值的样本均值构成了样本均值向量：

求得每个质量特性的总平均值，构成样本名义值向量：

相应的样本K的统计量T²为：

其中，[S]_p×p是P个质量特性值的协方差矩阵：