CN108422069A - 降低焊机电弧噪音的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及焊接技术领域，提供一种降低焊机电弧噪音的方法及系统。降低焊机电弧噪音的方法包括：在焊接时，采集焊机实时的电流波形并进行频域变换，或者采集焊机电弧噪音并进行频域变换；计算频域变换得到的信号中人耳能听到的分量的频率、幅度和相位；对应于人耳能听到的分量中不同频率/频段中的至少一个频率/频段，产生幅度相同且相位相差一预定角度的驱动信号；以及通过驱动信号驱动声音发生装置发出声音。通过产生一组与电弧噪音的幅度相同，相位相差一预定角度甚至相反的信号，并驱动声音发生装置发出声音，和电弧噪音相互抵消，从而达到降低噪音的目的。也可以只针对部分分量进行消减，去除刺耳的高频分量，使到达人耳的声音更柔和。
Description
技术领域
本公开涉及焊接技术领域，具体涉及一种降低焊机电弧噪音的方法及系统。
背景技术
近年来,航空航天、交通运输、海洋工程等工业的发展,极大地推动了焊接技术的发展。伴随着产品、材料、使用条件的多种多样,对焊接质量的要求越来越高,因此如何用优质、高效的焊接技术来满足当前的需要,是焊接工作者面临的任务。提高焊接生产效率和焊接质量、实现焊接自动化生产、减少焊接缺陷成为实际生产的迫切要求。
现有技术中，目前的焊机在焊接时电弧会产生噪音，尤其是在脉冲大电流焊接时，因为电流落差较大，频率高，长时间焊接会对人体造成不适，同时也会间接导致焊接生产效率和焊接质量的下降。
因此，需要一种新的降低焊机电弧噪音的方法及系统。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种降低焊机电弧噪音的方法及系统，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的第一方面，公开一种降低焊机电弧噪音的方法，包括：
在焊接时，采集焊机实时的电流波形并进行频域变换，或者采集焊机电弧噪音并进行频域变换；
计算频域变换得到的信号中人耳能听到的分量的频率、幅度和相位；
对应于人耳能听到的分量中不同频率/频段中的至少一个频率/频段，产生幅度相同且相位相差一预定角度的驱动信号；以及
通过驱动信号驱动声音发生装置发出声音。
根据本公开的一示例实施方式，其中计算频域变换得到的信号中人耳能听到的分量的频率、幅度和相位包括：对频域变换得到的信号进行滤波，将人耳能听到的分量留下并计算频率、幅度和相位。
根据本公开的一示例实施方式，其中至少一个频率/频段处于人耳能听到的分量中不同频率/频段中的高频区域。
根据本公开的一示例实施方式，其中预定角度处于120度至240度之间。
根据本公开的一示例实施方式，其中预定角度为180度。
根据本公开的第二方面，公开一种降低焊机电弧噪音的系统，包括：
检测装置，用于在焊接时，采集焊机实时的电流波形并进行频域变换，或者采集焊机电弧噪音并进行频域变换；
分析计算单元，用于计算频域变换得到的信号中人耳能听到的分量的频率、幅度和相位；
驱动信号生成单元，用于对应于人耳能听到的分量中不同频率/频段中的至少一个频率/频段，产生幅度相同且相位相差一预定角度的驱动信号；以及
声音发生装置，用于根据驱动信号发出声音。
根据本公开的一示例实施方式，其中计算频域变换得到的信号中人耳能听到的分量的频率、幅度和相位包括：对频域变换得到的信号进行滤波，将人耳能听到的分量留下并计算频率、幅度和相位。
根据本公开的一示例实施方式，其中至少一个频率/频段处于人耳能听到的分量中不同频率/频段中的高频区域。
根据本公开的一示例实施方式，其中预定角度处于120度至240度之间。
根据本公开的一示例实施方式，其中预定角度为180度。
根据本公开的一示例实施方式，其中声音发生装置放置于焊枪、焊帽或焊接服上。
根据本公开的一些示例实施方式，通过产生一组与电弧噪音的幅度相同，相位相差一预定角度甚至相反的信号，并利用此信号驱动声音发生装置发出声音，和电弧噪音相互抵消，从而达到降低噪音的目的。
根据本公开的一些示例实施方式，也可以只针对部分分量进行消减，去除刺耳的高频分量，使到达人耳的声音更柔和。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。
图1示出根据本公开一示例实施方式的降低焊机电弧噪音的方法的流程图。
图2示出根据本公开一示例实施方式的降低焊机电弧噪音的系统的方框图。
具体示例实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本公开的目的在于提供一种降低焊机电弧噪音的方法及系统。降低焊机电弧噪音的方法包括：在焊接时，采集焊机实时的电流波形并进行频域变换，或者采集焊机电弧噪音并进行频域变换；计算频域变换得到的信号中人耳能听到的分量的频率、幅度和相位；对应于人耳能听到的分量中不同频率/频段中的至少一个频率/频段，产生幅度相同且相位相差一预定角度的驱动信号；以及通过驱动信号驱动声音发生装置发出声音。通过产生一组与电弧噪音的幅度相同，相位相差一预定角度甚至相反的信号，并利用此信号驱动声音发生装置发出声音，和电弧噪音相互抵消，从而达到降低噪音的目的。也可以只针对部分分量进行消减，去除刺耳的高频分量，使到达人耳的声音更柔和。
下面结合图1-2对本公开的降低焊机电弧噪音的方法及系统进行详细说明，其中，图1示出根据本公开一示例实施方式的降低焊机电弧噪音的方法的流程图；图2示出根据本公开一示例实施方式的降低焊机电弧噪音的系统的方框图。
首先结合图1对本公开的降低焊机电弧噪音的方法进行具体说明。
图1示出根据本公开一示例实施方式的降低焊机电弧噪音的方法的流程图。
在S101，在焊接时，采集焊机实时的电流波形并进行频域变换，或者采集焊机电弧噪音并进行频域变换。
在焊接时，采集实时的电流波形，然后进行频域变换。也可以通过声音采集设备直接采集噪音，然后进行频域变换。
在S102，计算频域变换得到的信号中人耳能听到的分量的频率、幅度和相位。
即对频域变换之后得到的信号进行滤波，将人耳能听到的分量留下，计算它们的幅度、频率和相位。通常来说，人耳能听到的声音的频率范围或者说人耳听觉范围为20-2000Hz。
在S103，对应于人耳能听到的分量中不同频率/频段中的至少一个频率/频段，产生幅度相同且相位相差一预定角度的驱动信号。
针对这些不同频率的分量，产生幅度相同、相位相差一定角度的信号，叠加后发送给声音发生装置，其中可以针对所有不同频率的分量，也可以根据需要只针对某个/某些频率或某个频段内的分量。
在S104，通过驱动信号驱动声音发生装置发出声音。产生的声音和电弧的声音相互抵消，达到降低噪音的目的。也可以只针对部分分量进行消减，去除刺耳的高频分量，使到达人耳的声音更柔和。
根据本公开的一示例实施方式，其中计算频域变换得到的信号中人耳能听到的分量的频率、幅度和相位包括：对频域变换得到的信号进行滤波，将人耳能听到的分量留下并计算频率、幅度和相位。
根据本公开的一示例实施方式，其中至少一个频率/频段处于人耳能听到的分量中不同频率/频段中的高频区域。
根据本公开的一示例实施方式，其中预定角度处于120度至240度之间。
根据本公开的一示例实施方式，其中预定角度为180度，即两者相位相反。
下面结合图2对本公开的降低焊机电弧噪音的系统进行详细说明，图2示出根据本公开示例实施方式的一降低焊机电弧噪音的系统的方框图。
如图2所示，降低焊机电弧噪音的系统200可包括：检测装置201，用于在焊接时，采集焊机实时的电流波形并进行频域变换，或者采集焊机电弧噪音并进行频域变换，即通过声音采集设备直接采集噪音，然后进行频域变换；分析计算单元202，用于计算频域变换得到的信号中人耳能听到的分量的频率、幅度和相位，其中通常来说，人耳能听到的声音的频率范围或者说人耳听觉范围为20-2000Hz；驱动信号生成单元203，用于对应于人耳能听到的分量中不同频率/频段中的至少一个频率/频段，产生幅度相同且相位相差一预定角度的驱动信号，即针对这些不同频率的分量，产生幅度相同、相位相差一定角度的信号，叠加后发送给声音发生装置，其中可以针对所有不同频率的分量，也可以根据需要只针对某个/某些频率或某个频段内的分量；以及声音发生装置204，用于根据来自于驱动信号生成单元203的驱动信号发出声音。产生的声音和电弧的声音相互抵消，达到降低噪音的目的。也可以只针对部分分量进行消减，去除刺耳的高频分量，使到达人耳的声音更柔和。
根据本公开的一示例实施方式，其中计算频域变换得到的信号中人耳能听到的分量的频率、幅度和相位包括：对频域变换得到的信号进行滤波，将人耳能听到的分量留下并计算频率、幅度和相位。
根据本公开的一示例实施方式，其中至少一个频率/频段处于人耳能听到的分量中不同频率/频段中的高频区域。
根据本公开的一示例实施方式，其中预定角度处于120度至240度之间。
根据本公开的一示例实施方式，其中预定角度为180度，即两者相位相反。
考虑声音的传播速度，所以降低焊机电弧噪音的系统尤其是其中的声音发生装置要放置到距离电弧较近的地方，以使声音到达人耳的距离相等，比如在焊枪上。
降低焊机电弧噪音的系统尤其是其中的声音发生装置也可以放置在其他焊接辅具上，如焊帽，焊接服等。
通过以上的详细描述，本领域的技术人员易于理解，根据本公开实施例的方法及系统具有以下优点中的一个或多个。
根据本公开的一些示例实施方式，通过产生一组与电弧噪音的幅度相同，相位相差一预定角度甚至相反的信号，并利用此信号驱动声音发生装置发出声音，和电弧噪音相互抵消，从而达到降低噪音的目的。
根据本公开的一些示例实施方式，也可以只针对部分分量进行消减，去除刺耳的高频分量，使到达人耳的声音更柔和。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种降低焊机电弧噪音的方法，包括：
在焊接时，采集焊机实时的电流波形并进行频域变换，或者采集焊机电弧噪音并进行频域变换；
计算频域变换得到的信号中人耳能听到的分量的频率、幅度和相位；
对应于人耳能听到的分量中不同频率/频段中的至少一个频率/频段，产生幅度相同且相位相差一预定角度的驱动信号；以及
通过驱动信号驱动声音发生装置发出声音。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中计算频域变换得到的信号中人耳能听到的分量的频率、幅度和相位包括：对频域变换得到的信号进行滤波，将人耳能听到的分量留下并计算频率、幅度和相位。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中至少一个频率/频段处于人耳能听到的分量中不同频率/频段中的高频区域。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中预定角度处于120度至240度之间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中预定角度为180度。
6.一种降低焊机电弧噪音的系统，包括：
检测装置，用于在焊接时，采集焊机实时的电流波形并进行频域变换，或者采集焊机电弧噪音并进行频域变换；
分析计算单元，用于计算频域变换得到的信号中人耳能听到的分量的频率、幅度和相位；
驱动信号生成单元，用于对应于人耳能听到的分量中不同频率/频段中的至少一个频率/频段，产生幅度相同且相位相差一预定角度的驱动信号；以及
声音发生装置，用于根据驱动信号发出声音。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，其中至少一个频率/频段处于人耳能听到的分量中不同频率/频段中的高频区域。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，其中预定角度处于120度至240度之间。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，其中预定角度为180度。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，其中声音发生装置放置于焊枪、焊帽或焊接服上。
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