Minimalizacja funkcji kryterium

Dopasowanie wzorca otworu do znalezionych punktów krawędzi sprowadza się do znale-zienia odpowiedniego wektora transformacjiXwopt, zapewniającego najmniejszą wartość kryterium dopasowania Do(Xw,·). Minimalizacja funkcji wielu zmiennych może być do-konywana przy użyciu wielu metod, których efektywności są bardzo zróżnicowane. Do typowych metod numerycznych należą klasyczne metody gradientowe lub bezgradien-towe [7] [25] oraz algorytmy genetyczne [2] [28] [50].

Do znanych metod poszukiwania rozwiązań optymalnych należy metoda Hooke’a-Jeevesa (tzw. metoda błądzenia) oraz metoda Rosenbrocka, która jest jej modyfika-cją, polegającą przede wszystkim na możliwości obrotu wektora kierunków poszukiwań.

Wraz z metodą Neldera-Meada (sympleksem) należy ona do metod przeszukiwania pro-stego, które z kolei tworzą wraz z metodami kierunków poprawy (np. Gaussa-Seidela, najmniejszego spadku, Powella) grupę metod optymalizacji wielowymiarowej. Ze wzglę-du na prostotę implementacji, poszukiwanie optymalnej wartości wektora transformacji zrealizowano za pomocą bezgradientowej metody Hooke’a-Jeevesa szukania minimum funkcji, opisanej w dodatku A w postaci zastosowanej w systemie wizyjnym.

Jak w każdej iteracyjnej metodzie poszukiwania minimum funkcji, istnieje ryzyko otrzymania rozwiązania odpowiadającego lokalnemu minimum funkcji kryterialnej. Dla-tego bardzo ważnym aspektem minimalizacji jest dobór odpowiedniego początkowego wektora poszukiwań X0i, gdzie i w naszym przypadku oznacza numer kolejnej próby minimalizacji funkcji kryterialnej przy różnych początkowych wektorach poszukiwań.

Ryzyko otrzymania niewłaściwego minimum lokalnego jest wyższe, jeżeli występuje du-ża liczba niewłaściwie rozpoznanych punktów krawędzi otworu, tak jak ma to miejsce w przypadku przedstawionym na rysunku 6.29. Zastosowano szereg zabezpieczeń, których celem jest uodpornienie procesu dopasowania wzorca otworu na występowanie wielu różnych przypadków błędnie rozpoznanych krawędzi otworu. Jednym z nich jest

zasto-sowanie różnych wag w funkcji kryterialnej (6.26) dla punktów krawędzi otworu o różnej wiarygodności (punkty^JP_krk i^JP_kr^⋆

k). W ten sposób punkty o mniejszej wiarygodności mają mniejszą siłę „przyciągania”. Proces dopasowania wzorca otworów do znalezionych punktów jest wieloetapowy i przebiega następująco:

1. Wybierany jest punkt startowy poszukiwańX01 na podstawie parametrów otworu znalezionego w pierwszej fazie poszukiwań (położenie i orientacja otworu, na pod-stawie którego wykonywane były przekroje obrazu). Przyjmowany jest domyślny rozmiar otworu (ustalony dla danej partii spawanych sit). Uruchamiany jest algo-rytm metody Hooke’a-Jeevesa, którego wynikiem jest wektorXopt1 (dla przyjętego punktu początkowego). Zapamiętywana jest wartość funkcji Jo(Xopt1,·).

2. W przypadku niektórych otworów (np. otworów o kształcie przedstawionym na rysunkach 6.31a i 6.32), rozpoczęcie minimalizacji funkcji z niewłaściwą orien-tacją otworu powoduje otrzymanie minimum lokalnego, odpowiadającego obró-ceniu otworu o 180 stopni. Dlatego też, podczas drugiego etapu dopasowywania przyjmowany jest wektor początkowy poszukiwańX02 taki sam jak w poprzednim punkcie, z tą różnicą, że początkowa orientacja otworu jest zmieniana o 180 stop-ni. Uruchamiany jest algorytm szukania minimum funkcji, którego wynikiem jest rozwiązanie minimalneXopt2. Zapamiętywana jest wartość funkcji Jo(Xopt2,·).

3. Porównywane są oba rozwiązania i wybierane te, dla którego funkcja kryterium J_o(·) przyjmuje mniejszą wartość:

Xopt3 =

{ Xopt1 dla J_o(Xopt1,·) ¬ Jo(Xopt2,·)

Xopt2 dla Jo(Xopt2,·) < Jo(Xopt1,·) . (6.27) 4. Eliminowane są „odstające” punkty krawędzi otworu. Dla wzorca otworu ^WW_i, umieszczonego w punkcie określonym przez wektor Xopt3, korzystając z funkcji Do(Xopt3,·,^WWi) wyznaczana jest odległość wszystkich punktów ^JP_krk,^JP_kr^⋆

k od wzorca otworu. Następnie wyznaczane jest odchylenie standardowe σ_D odległości otworów od wzorca. Jeżeli otrzymane odchylenie standardowe jest mniejsze od 0.5 lub większe od 5, jest ono „przycinane” do przedziału σ_D∈ ⟨0.5; 5⟩. Eliminujemy te punkty z wektora ^JP_krk, których odległość od wzorca jest większa od 3σ_D. W przypadku punktów z wektora^JP_kr^⋆

k, odległość graniczna wynosi 2.5σD. W ten sposób otrzymujemy zredukowane zbiory punktów^JP_kr′

k,^JP_kr^⋆′

k. Mimo iż powyższe kryterium eliminacji „odstających” punktów jest łagodne, skutecznie eliminowane są pojedyncze, odstające punkty krawędzi otworu. W przypadku większej liczby niewłaściwie rozpoznanych punktów, średnie odchylenie standardowe σD jest na tyle duże, że większość niewłaściwych punktów nie jest usuwana.

5. Przyjmując punkt początkowy poszukiwańXopt3 oraz zredukowane wektory punk-tów ^JP_kr′

k, ^JP_kr^⋆′

k, w wyniku przeprowadzenia minimalizacji funkcji kryterialnej Jo(Xw,^JP_kr′

k,^JP_kr^⋆_′

k

,^WW_i) względem wektora Xw, otrzymujemy wynik w posta-ci wektora Xopt, który opisuje ostateczne położenie i orientację znalezionego na obrazie otworu.

Przedstawiona procedura dopasowywania wzorca otworu do znalezionych punktów krawędziowych okazała się na tyle skuteczna, że implementacja innych metod minima-lizacji funkcji J_o(·), np. metody Rosenbrocka, nie była konieczna.

Duża liczba niewłaściwie wykrytych punktów krawędzi, występujących z jednej stro-ny otworu, wymaga wprowadzenia współczynnika kary za zmianę rozmiaru wzorca otworu. Dobierając wysoką wartość współczynnika kary, przeciwdziałamy nadmierne-mu zwiększeniu lub zmniejszeniu rozmiaru wzorca przez co wzorzec dopasuje się do tej krawędzi otworu, w której występuje większa liczba prawidłowo znalezionych punktów.

Wyniki doświadczeń przeprowadzonych na dostępnych seriach zdjęć, dla włączonej i wyłączonej opcji zmiany rozmiaru wzorca otworu oraz dla różnych wartości parametru ϱws przedstawione są w rozdziale 7.7.

Rozdział 7

Wyniki

Przedstawione w poprzednich rozdziałach algorytmy przetwarzania obrazu od lat z po-wodzeniem wykorzystywane są przy spawaniu wymienników ciepła. Ze względu na nie-przewidywalność pojawiających się zakłóceń, zdarza się, że część otworów nie jest prawi-dłowo rozpoznawana i otrzymana trajektoria jest przesunięta względem krawędzi otwo-ru. Wprowadzono szereg kryteriów pozwalających oszacować, czy rozpoznanie otworu jest prawidłowe. Najważniejszymi kryteriami są: wartość funkcji celu J_o(·) określają-ca jakość dopasowania wzorokreślają-ca otworu do znalezionych punktów krawędziowych ^JP_kr′

k

i^JP_kr^⋆_′

k oraz stosunek liczby znalezionych punktów ^JP_kr′

k do liczby przekrojów obrazu.

Dla wymienionych kryteriów przyjmuje się wartości graniczne, których przekroczenie interpretowane jest jako niewłaściwe wykrycie otworu. Gdy podjęta zostanie decyzja o niewłaściwym rozpoznaniu zdjęcia, otwór jest pomijany. Po zakończeniu spawania całego sita, program sterujący wraca do pominiętych otworów. Operator stanowiska jest proszony o ręczną akceptację wyznaczonej trajektorii palnika lub o jej korektę. Po akceptacji trajektorii przez operatora, otwór jest spawany. Jeżeli mamy niewłaściwie przygotowane pakiety do spawania oraz dużą liczbę otworów w sicie (niektóre pakie-ty zawierają około 150 otworów), zdarza się, że operator dla jednego sita musi ręcznie zatwierdzić rozpoznanie kilku otworów. Zazwyczaj jednak, gdy pakiety są prawidłowo przygotowane oraz odpowiednio zostaną ustawione parametry rozpoznawania obrazu, spawane są całe sita bez konieczności ręcznej korekty trajektorii.

W myśl zasady, że lepiej odrzucić więcej zdjęć niż raz niewłaściwie pospawać otwór, przyjmuje się wartości graniczne kryterium, powodujące odrzucenie zdjęć o niskiej wia-rygodności, nawet jeśli otwór został prawidłowo rozpoznany. Człowiek z łatwością jest w stanie stwierdzić poprawność rozpoznania otworu. W przypadku automatycznej sa-mooceny algorytmu rozpoznawania obrazu, problem nie jest trywialny. Dlatego też, do oceny przedstawionych w pracy algorytmów przetwarzania obrazu należało przygotować serię zdjęć testowych, na których ręcznie wskazano położenie i orientację otworu.

W materiałach elektronicznych dołączonych do pracy, znajduje się katalog ’Badanie algorytmów rozpoznawania otworów’. W katalogu tym umieszczony jest wykonywalny plik programu służącego do testowania algorytmów przetwarzania obrazu oraz anali-zy statystycznej otranali-zymanych wyników (TestAlgorRozpoznOtworow.exe). W katalogu

’wzorceOtworów’ znajdują się pliki graficzne w formacie BMP reprezentujące wzorce otworów. Okno główne programu pokazano na rysunku 7.1. Na przedstawionym rysun-ku widzimy zdjęcie otworu z wyznaczoną trajektorią palnika (czerwona obwódka wokół krawędzi otworu). Po lewej stronie znajduje się pole, na którym widoczny jest aktualnie otwarty katalog wraz z znajdującą się w nim listą plików. W katalogu powinny znaj-dować się pliki w formacie JPG, przechowujące oryginalne obrazy otrzymane z kamery.

Z każdym plikiem graficznym związany jest plik XML o tej samej nazwie i rozszerze-niu *.xml, przechowujący dane o ręcznie ustawionym położerozszerze-niu referencyjnego wzorca otworu. Kliknięcie na przycisk ’Rozpoznawanie obrazu’ lub na nazwę pliku powoduje uruchomienie algorytmu rozpoznawania obrazu i przedstawienie otrzymanych wyników

Rysunek 7.1: Okno główne programu służącego do testowania algorytmów rozpoznawa-nia otworów oraz statystycznej analizy otrzymanych wyników.

w prawej części okna. Wciśnięcie przycisku ’Rozp. wszystkich otw.’ uruchamia procedu-rę analizy wszystkich zdjęć znajdujących się w wskazanym katalogu. Otrzymane wyniki zapisywane są do pliku XML o nazwie ’DaneStat.stat’. Dane umieszczone w tym pliku wykorzystywane są następnie do przygotowania analizy statystycznej.

Procedura testowania algorytmów przetwarzania obrazu wygląda następująco:

1. Wybieramy dany zestaw zdjęć

2. Dla danego zestawu zdjęć przygotowujemy wzorzec otworu oraz ustawiamy para-metry rozpoznawania obrazu: ustalenie rozmiaru wzorca otworu, parapara-metry wstęp-nego szukania otworu, parametry dopasowania wzorca strukturalwstęp-nego, parametry algorytmów szukania punktów krawędziowych otworu na podstawie zarejestrowa-nych przekrojów obrazu, parametry algorytmu dopasowania wzorca otworu do znalezionych punktów krawędziowych.

3. Uruchamiamy procedurę przetwarzania obrazu dla wszystkich zdjęć z danej serii danych. Otrzymane położenie otworu porównywane jest z zapamiętanym dla da-nego zdjęcia położeniem referencyjnym. Wyniki porównania dla całej serii zdjęć zapamiętywane są w pliku z rozszerzeniem *.stat.

4. Zmieniamy parametry algorytmów przetwarzania obrazu (te, których wpływ na jakość przetwarzania obrazu chcemy badać) i ponownie wywołujemy rozpoznawa-nie otworów dla wszystkich zdjęć. Otrzymane wyniki zapisujemy w pliku *.stat.

5. Na koniec tworzymy zestawienie otrzymanych wyników w celu zobrazowania wpły-wu danego parametru lub etapu rozpoznawania otworu na dokładność całego pro-cesu. Zestawienie danych z kilku serii pomiarowych przechowywane jest w pliku XML o rozszerzeniu *.zest.

Podczas rejestracji zdjęć nie zapamiętano położenia kamery względem obserwowa-nej powierzchni sita, jak również nie zarejestrowano parametrów wewnętrznych układu kamera-obiektyw (długości ogniskowych w osi x i y). Ponieważ grubość ściany rurki wy-nosi 0,8 mm, po oszacowaniu wielkości rurki widocznej na obrazie dla danej serii zdjęć, możliwe jest wyznaczenie wartości przelicznika pozwalającego przejść z odległości wy-rażonych w pikselach na odległości wyrażone w milimetrach.

Analizując otrzymane wyniki należy pamiętać, że pomimo wielkiej staranności wło-żonej w precyzyjne ustalenie położenia i rozmiaru wzorca referencyjnego otworu dla każdego zdjęcia, należy się liczyć z tym, że położenie wzorca referencyjnego nie zawsze będzie właściwe. Jednoznaczne i precyzyjne ustalenie właściwego położenia referencyj-nego wzorca otworu nie jest możliwe między innymi z następujących powodów:

• Kształt wzorca referencyjnego nie zawsze idealnie odpowiada widocznym na zdję-ciu otworom. Uwaga ta dotyczy przede wszystkim krzywizny łuków na końcach podłużnych otworów. Przyczyn może być kilka: nie posiadamy wzorca otworu idealnie pasującego do danej serii zdjęć lub też otwory w sicie ulegają drobnym deformacjom podczas jego spawania. Inną przyczyną jest ustawienie kamery w trakcie wykonywania zdjęć¹.

• Precyzyjne ustalenie właściwego położenia wzorca referencyjnego jest często bar-dzo trudne lub wręcz niemożliwe ze względu na różnego rodzaju zakłócenia po-jawiające się na obrazie, np. rozmyty obraz krawędzi sita, chropowatości górnej powierzchni rurki lub zabrudzenia krawędzi sita będące skutkiem działania lasera wycinającego otwory w sicie.

• W algorytmie wyliczającym położenie punktów krawędziowych otworu możemy zastosować różne metody wyznaczania położenia punktu². W zależności od uwa-runkowań obrazu, z punktu widzenia niezawodności algorytmu rozpoznania otwo-ru, raz odpowiedniejsze będzie zastosowanie jednej raz drugiej metody. W obu przypadkach otrzymamy nieco inny rozmiar znalezionego otworu, a tym samym inną średnią i maksymalną odległość punktów wyznaczonej trajektorii palnika od krawędzi referencyjnego wzorca otworu.

Położenie referencyjnego wzorca otworu może być ustalane na dwa sposoby. W pierw-szym podejściu użytkownik programu za pomocą panelu z przyciskami ręcznie zmienia położenie i orientację otworu z zadanym z góry niewielkim przesunięciem. W ten sposób można ustalić położenie otworu z dokładnością do 0,2 piksela oraz orientację kątową z dokładnością do 0,057^◦. Możliwa jest również zmiana długości i szerokości wzorca otworu oraz wartości współczynnika odpowiedzialnego za deformację kształtu wzorca, modelującą wpływ perspektywy.

Innym sposobem ustalenia położenia wzorca referencyjnego jest jego definicja na podstawie ręcznie wskazanych punktów krawędziowych. Procedura ta polega na ręcz-nym wskazaniu na obrazie położenia n-punktów krawędziowych a następnie wywołania procedury dopasowania wzorca otworu do punktów krawędziowych (rozdział 6.4). Wy-nik tego dopasowania, w postaci wyznaczonego położenia otworu, jego orientacji oraz rozmiaru, przypisywany jest referencyjnemu wzorcu otworu. Minimalna liczba punktów które muszą być ręcznie wskazane wynosi 5.

Powyższa metoda definicji referencyjnego wzorca otworu jest mniej intuicyjna od poprzedniej, tym niemniej w praktyce jest wygodniejsza i szybsza. W wielu wypadkach, gdy mamy do czynienia ze zniekształceniem kształtu otworu (deformacja cieplna sita lub zniekształcenia perspektywiczne), położenie i rozmiar wzorca referencyjnego otrzymane przy użyciu drugiej metody wydają się bardziej odpowiednie od tych, które otrzymuje się za pomocą metody pierwszej. Chodzi o wyniki otrzymane w krótkim czasie, narzuconym

1Po latach doświadczeń ustalono, że najlepszym rozwiązaniem jest wykonywanie zdjęcia otworu w taki sposób, aby oś optyczna kamery skierowana była pionowo w dół (prostopadle do płaszczyzny podstawy stożka opisującego kształt spawanego sita). Płaszczyzna sita na którym znajduje się otwór jest nachylona pod kątem około 14 stopni względem płaszczyzny podstawy stożka. Sprawia to, że otwór widoczny jest w perspektywie, przez co bliższy koniec otworu wydaje się być szerszy a dalszy koniec węższy.

2Jako właściwe położenie punktu krawędziowego można przyjąć początek krawędzi, wyliczony jako środek ciężkości drugiej pochodnej jasności pikseli leżących wzdłuż danego przekroju obrazu. Położenie krawędzi może być również wyznaczone na podstawie środka ciężkości pierwszej pochodnej jasności pikseli. W obu przypadkach położenie krawędzi może być nieco inne.

ze względu na tempo ustawiania wzorców referencyjnych dla dużej liczby zdjęć. Gdy nie ma ograniczenia czasowego, obie metody definicji wzorca referencyjnego umożliwiają otrzymanie takich samych rezultatów.

7.1 Kryterium oceny rozpoznania zdjęcia

Wiarygodna analiza wyników działania algorytmów rozpoznawania otworów na obra-zie wymaga określenia jednoznacznego kryterium oceny dokładności lokalizacji otworu.

Powstałe kryterium powinno uwzględniać specyfikę zastosowanej technologii spawania.

Opisany system wizyjny jest stosowany do spawania otworów za pomocą metody TIG jak również spawania za pomocą głowicy laserowej. Ze względu na różne uwarunkowania technologiczne, opracowano dwa oddzielne kryteria: jedno dla spawania metodą TIG, drugie dla spawania laserowego.

Konstrukcja kryterium oceny rozpoznania otworu bazuje na badaniu odległości po-między krawędzią otworu referencyjnego a krawędzią znalezionego otworu. Zakłada się, że trajektoria narzędzia spawalniczego przebiega dokładnie wzdłóż krawędzi otworu³. Wygenerowana trajektoria głowicy spawalniczej składa się z NT punktów, oznaczonych P_Ti, gdzie i = {1, . . . , NT}. Dla każdego punktu wyznacza się odległość od krawędzi otworu referencyjnego, oznaczoną symbolem d_Ti. Na rysunku 7.2 krawędź otworu re-ferencyjnego przedstawiona jest w postaci ciągłej czerwonej linii. Krawędź ta pokrywa się dokładnie z krawędzią otworu. Wyznaczona trajektoria otworu przedstawiona jest w postaci niebieskiej linii, na której za pomocą czarnych kropek zaznaczono położenie ko-lejnych punktów PTi. Odległość dTi możemy wyobrazić sobie jako współrzędną y punktu P_Ti, leżącego na osi y^′ lokalnego układu współrzędnych, którego środek znajduje się na krawędzi otworu a oś x^′ i y^′ jest do niej odpowiednio równoległa i prostopadła. Dodat-nia wartość dTi oznacza więc, że punkt PTi leży na zewnątrz otworu, ujemna zaś, że punkt ten leży wewnątrz otworu. Na podstawie wyznaczonej odległości d_Ti, dla każdego punktu wyznaczana jest wartość funkcjiJD(d_Ti), określającej karę za odchyłkę punktu trajektorii od referencyjnej krawędzi otworu.

dT_i

PT_i−6 PT_i−4

PT_i−2

PT_i

PT_i+2

PT_i+4

PT_i+6

x^′ y^′

Rysunek 7.2: Odległość punktów wygenerowanej trajektorii od krawędzi referencyjnego wzorca otworu.

3Podczas spawania metodą TIG, trajektoria narzędzia powinna być oddalona od krawędzi otworu o zadaną odległość. W przypadku spawania laserem, trajektoria spawania przebiega nad szczeliną między zewnętrzną ścianą rurki a krawędzią sita. Ponieważ rurki są rozpęczone, szczelina ta jest niewidoczna i możemy przyjąć, że trajektoria spawania przebiega dokładnie wzdłuż krawędzi otworu.

Przy konstrukcji kryterium oceny rozpoznania otworu postanowiono uwzględnić wie-dzę pochodzącą z własnego, wieloletniego doświadczenia oraz wywiadów przeprowadzo-nych z operatorami, spawalnikiem oraz technologiem. Próbowano ustalić odpowiedzi na następujące pytania:

1. Jaka jest maksymalna dopuszczalna odchyłka wygenerowanej trajektorii od rze-czywistej krawędzi otworu, przy której występuje bardzo duże prawdopodobień-stwo otrzymania prawidłowo pospawanego otworu? Wartość tę traktujemy jako wartość graniczną, której przekroczenie powoduje, że rozpoznanie danego otworu jest odrzucane jako niewłaściwe.

2. Jaki jest zakres odległości trajektorii od krawędzi otworu, przy którym możemy przyjąć, że odchyłka ta nie ma żadnego wpływu na jakość wykonanego spawu?

Jeżeli dla danego punktu P_Ti, odległość d_Ti mieści się w tym zakresie, składnik funkcji oceny rozpoznania otworu, związany z tym punktem, jest zerowy.

3. Czy funkcja karyJD(dTi) powinna być funkcją symetryczną wokół wartości zero-wej, tzn. czy dopuszczalna jest taka sama odchyłka trajektorii od krawędzi otworu w kierunku wnętrza rurki (d_Ti < 0 - trajektoria przebiega po wewnętrznej stronie zewnętrznej krawędzi rurki) jaki w kierunku sita (dTi > 0 - trajektoria przebiega po zewnętrznej stronie zewnętrznej krawędzi rurki)?

4. Jaki należy przyjąć kształt funkcjiJD(d_Ti).

Najtrudniej otrzymać jednoznaczną odpowiedź na pierwsze pytanie. Wynika to stąd, iż prócz dokładności rozpoznania obrazu, na proces spawania wpływa wiele innych czyn-ników, takich jak gaz podkładowy⁴, prąd spawania, prędkość robota, wysokość elektrody nad sitem, wysokość rurek nad sitem⁵, grubość ściany rurki, grubość sita oraz stopień czystości powierzchni sita. W przypadku spawania laserem, na jakość otrzymanych spa-wów wpływa między innymi stopień zabrudzenia soczewki (zmienia się moc promienia lasera docierającego do spawanej powierzchni) oraz wysokość głowicy laserowej nad spa-waną krawędzią. Ze względu na bogactwo czynników wpływających na proces spawania, zdarzały się niewłaściwie pospawane otwory pomimo „idealnie” rozpoznanych otworów jak również otrzymywano całkiem dobre spawy pomimo „grubych” błędów w rozpo-znaniu danego otworu. Czym błąd rozpoznania otworu jest większy, tym większe jest ryzyko otrzymania niewłaściwie pospawanego otworu.

Ustalenie jednej uniwersalnej wartości maksymalnej dopuszczalnej odchyłki trajek-torii od krawędzi otworu nie jest możliwe ze względu na powiązanie procesu spawania z położeniem elektrody (TIG) bądź położenia ogniskowej (laser) nad spawaną powierzch-nią⁶. Na rysunku 7.3 pokazano wpływ wysokości narzędzia spawalniczego na tolerancję realizacji trajektorii spawania. W przypadku spawania metodą TIG, zajarzenie łuku i przepływ prądu powoduje powstanie stożka plazmy. Podstawa stożka jest tym większa im większa jest wysokość spawania (porównanie rysunków 7.3a i 7.3b). Odległość elek-trody od powierzchni sita nie może być jednak zbyt duża, gdyż nie nastąpi zajarzenie łuku i spaw w ogóle nie zostanie wykonany. Większa podstawa stożka plazmy powoduje, że ciepło rozprowadzane jest na większej powierzchni. Powstaje większe jeziorko stopio-nego materiału. W takim przypadku akceptowalne są większe błędy w wygenerowanej

4Na jakość spawania TIG-em ma bardzo duży wpływ rodzaj zastosowanego gazu podkładowego oraz jego stężenie. Możliwe są sytuacje, gdy podmuch wiatru chwilowo zdmuchnie powstałą osłonę gazową powodując powstanie spawu o gorszych parametrach.

5Poziom wystawania rurek ponad powierzchnię sita jest ściśle związany z jakością przygotowania pakietu do spawania. Powinien się on mieścić w bardzo wąskim przedziale tolerancji (np. od 0,5 do 1mm). W praktyce jednak zdarzały się odchyłki w zakresie od 0 do 2mm i większym. Poza oczywistą możliwością zderzenia się elektrody z wystającą rurką, zmienny poziom wystawania rurki powoduje, że zmienia się ilość materiału do stopienia. Jeżeli jest go zbyt mało może powstać szczelina. W przeciwnym wypadku może nie powstać odpowiedni przetop.

6położenie elektrody oraz położenie ogniskowej lasera rozumiane jest w tym miejscu jako odległość końcówki elektrody lub punktu ogniskowej od spawanej powierzchni.

a) b) c) d) e)

Rysunek 7.3: Zależność wielkości spawanego obszaru od wysokości głowicy spawającej.

a,b,c) spawanie metodą TIG. Za pomocą kreskowanych linii przedstawiono wielkość

a,b,c) spawanie metodą TIG. Za pomocą kreskowanych linii przedstawiono wielkość