[发明专利]焊缝气孔缺陷实时检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种焊缝气孔缺陷实时检测方法及系统，其中方法包括：步骤一，采集焊缝焊接过程中的焊接数据组；步骤二，分别计算所述焊接数据组的时域特征和频域特征；步骤三，根据所述焊接数据组的时域特征和频域特征采用气孔检测模型，获取焊缝气孔缺陷的检测结果，根据所述检测结果判断所述焊接数据组所对应的焊缝中是否存在气孔缺陷，如果是，则发出实时警报；如果否，则重复步骤一至步骤二。其优点表现为：可以实现检测过程的自动化在线运行，保证了缺陷检测的实时性和准确性，提高了焊接品质和产品质量，同时大大节省了焊接缺陷检测的时间、人力、物力等生产成本。

【技术领域】

本发明涉及焊接缺陷实时检测技术领域，具体地说，是一种焊缝气孔缺陷实时检测方法及系统。

【背景技术】

在现代工业制造业中，焊接是一个非常重要的环节，焊接质量的好坏直接影响了焊接工件以至于产品整体的性能。其中，焊接缺陷的检测至关重要，尤其是焊缝中气孔缺陷的检测，正是一个业界共通的亟待解决的问题。

当前针对焊接气孔的各类缺陷检测方法，仍然存在检测结果的精确度和实时性无法达到高效检测的要求。目前主流的能够实现高精确度检测的解决方案以焊后检测为主，这种方法存在检测结果滞后的缺陷，无法保证实时在线获取检测结果，并对气孔缺陷进行及时预警。部分新兴的焊接气孔检测方法中采用激光传感器来保证实时性，但是，激光传感器等配件价格昂贵，不能够在工业制造领域得到大规模普适性的推广和落地。因此，针对焊接中焊缝气孔缺陷的检测，如何实现低成本、高精度、实时在线检测的最理想的可实施方案仍是本领域中需要突破的技术。

【发明内容】

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种焊缝气孔缺陷实时检测方法及系统，通过实时采集焊接过程中的焊接数据，并对焊接数据进行处理，采用基于异常检测算法的气孔检测模型对焊接数据进行缺陷实时检测和预警，可实现检测过程的自动化在线运行，保证了缺陷检测的实时性和准确性，提高了焊接品质和产品质量，同时大大节省了焊接缺陷检测的时间、人力、物力等生产成本。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

第一方面，本发明提供了一种焊缝气孔缺陷实时检测方法，包括以下步骤：

步骤一，采集焊缝焊接过程中的焊接数据组；

步骤二，分别计算所述焊接数据组的时域特征和频域特征；

步骤三，根据所述焊接数据组的时域特征和频域特征采用气孔检测模型，获取焊缝气孔缺陷的检测结果，根据所述检测结果判断所述焊接数据组所对应的焊缝中是否存在气孔缺陷，如果是，则发出实时警报；如果否，则重复步骤一至步骤二。

优选地，所述步骤一中的所述焊接数据包括焊接电流和/或焊接电压。

优选地，所述步骤二中计算时域特征的方法包括：对所述焊接数据组的所有统计量特征进行评分，选取得分符合统计标准的统计量作为所述数据组的时域特征。

优选地，所述气孔检测模型的训练方法包括：

采集无气孔缺陷的焊缝在焊接过程中的至少两组正常焊接数据组；

分别计算所述正常焊接数据组的时域特征和频域特征；

利用所述正常焊接数据组的时域特征和频域特征采用异常检测算法进行模型训练，得到所述气孔检测模型。

优选地，所述步骤三中检测结果判断的步骤包括：

利用所述气孔检测模型获取若干无气孔缺陷焊缝的检测结果；