CN110315198A - 焊接方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种焊接方法及系统,涉及焊接技术领域,该焊接方法应用于焊接系统中的处理器,焊接系统还包括采集装置及搅拌针,采集装置及搅拌针均与处理器电连接,该焊接方法包括:获取采集装置采集的搅拌针的初始下压状态;根据初始下压状态与预设下压状态,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,直至初始下压状态到达预设下压状态,得到更新后的控制模型;获取采集装置采集的当前下压状态,并将当前下压状态输入所述更新后的控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接,通过对控制模型的更新,使焊接系统能够准确的控制搅拌针的下压力值,保证了焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域,具体而言,涉及一种焊接方法及系统。
背景技术
搅拌摩擦焊接(Friction stir welding,FSW)技术是一种新型固相连接技术,通过FSW技术首先将搅拌工具压入连接部件之间,然后控制搅拌工具高速旋转,由于摩擦产生的热量,从而使连接部件的金属材料被加热到塑性状态,以达到焊接的目的。在采用FSW技术进行焊接时,搅拌工具下压力值的大小难以控制直接影响焊接的质量,因此,如何准确控制下压力值以保证焊接质量成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的包括,例如,提供了一种焊接方法及系统,其能够准确的控制搅拌针的下压力值,保证焊接质量。
本发明的实施例可以这样实现:
第一方面,本发明实施例提供一种焊接方法,应用于焊接系统中的处理器,所述焊接系统还包括采集装置及搅拌针,所述采集装置及所述搅拌针均与所述处理器电连接,所述方法包括:
获取所述采集装置采集的所述搅拌针的初始下压状态;
根据所述初始下压状态与预设下压状态,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,直至所述初始下压状态到达所述预设下压状态,得到更新后的控制模型;
获取所述采集装置采集的当前下压状态,并将所述当前下压状态输入所述更新后的控制模型,以控制所述搅拌针下压进行焊接。
在可选的实施方式中,所述根据所述初始下压状态与预设下压状态,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,直至所述初始下压状态到达所述预设下压状态,得到更新后的控制模型的步骤,包括:
计算所述初始下压状态与所述预设下压状态之间的差值;
根据所述差值,按照所述自适应算法对所述预设控制模型的控制参数进行更新,得到中间控制模型;
将所述初始下压状态输入所述中间控制模型,以控制所述搅拌针下压进行焊接;
获取所述采集装置采集的中间下压状态;
判断所述中间下压状态是否到达所述预设下压状态;
若否,则用所述中间下压状态代替所述初始下压状态,并重复执行所述计算所述初始下压状态与所述预设下压状态之间的差值的步骤,直至所述中间下压状态到达所述预设下压状态。
在可选的实施方式中,所述采集装置包括压力传感器,所述压力传感器与所述处理器电连接,所述初始下压状态包括所述搅拌针的初始压力值;所述获取所述采集装置采集的所述搅拌针的初始下压状态的步骤,包括:
获取所述压力传感器采集的所述搅拌针的所述初始压力值。
在可选的实施方式中,所述采集装置包括位置传感器,所述位置传感器与所述处理器电连接,所述初始下压状态包括所述搅拌针的初始位置;所述获取所述采集装置采集的所述搅拌针的初始下压状态的步骤,包括:
获取所述位置传感器采集的所述搅拌针的初始位置。
在可选的实施方式中,所述采集装置包括压力传感器和/或位置传感器,所述压力传感器和/或位置传感器与所述处理器电连接,所述初始下压状态包括所述搅拌针的初始压力值和/或初始位置;获取所述采集装置采集的所述搅拌针的初始下压状态的步骤,包括:
获取所述压力传感器采集的所述搅拌针的所述初始压力值,和/或获取所述位置传感器采集的所述搅拌针的所述初始位置。
在可选的实施方式中,所述控制模型包括P控制模型、PI控制模型、PID控制模型或PD控制模型,所述根据所述初始下压状态与所述预设下压状态,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,直至所述初始下压状态到达所述预设下压状态,得到更新后的控制模型的步骤,包括:
根据所述初始下压状态与所述预设下压状态,按照自适应算法对预设定的P控制模型或PI控制模型或PID控制模型或PD控制模型的参数进行更新,直至所述初始下压状态到达所述预设下压状态,得到对应的更新后的P控制模型或PI控制模型或PID控制模型或PD控制模型。
在可选的实施方式中,所述焊接系统还包括电机和运动轴,所述电机与所述处理器电连接,所述电机与所述运动轴机械连接,所述搅拌针与所述运动轴机械连接,所述采集装置安装在所述运动轴上;
所述获取所述采集装置采集的所述搅拌针的初始下压状态的步骤,包括:
获取所述采集装置采集的所述运动轴的下压状态;
根据所述运动轴的所述下压状态及下压状态对应关系,获取所述搅拌针的所述初始下压状态,其中所述下压状态对应关系为所述运动轴的下压状态与所述搅拌针的初始下压状态之间的关系;
所述获取所述采集装置采集的当前下压状态,并将所述当前下压状态输入所述更新后的控制模型,以控制所述搅拌针下压进行焊接的步骤,包括:
将所述当前下压状态输入所述更新后的控制模型,控制电机以预设转速工作,所述电机通过所述运动轴带动所述搅拌针以所述预设下压状态下压进行焊接。
在可选的实施方式中,所述焊接系统还包括:上位机,所述上位机与所述处理器电连接;所述获取所述采集装置采集的所述搅拌针的初始下压状态的步骤之前,所述方法还包括:
获取用户通过所述上位机输入的所述预设下压状态。
第二方面,本发明实施例提供一种焊接系统,所述焊接系统包括采集装置、搅拌针及处理器,所述采集装置及所述搅拌针均与所述处理器电连接;
所述采集装置用于采集所述搅拌针的初始下压状态,并将所述初始下压状态发送至所述处理器;
所述处理器用于根据所述初始下压状态与所述预设下压状态,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,直至所述初始下压状态到达所述预设下压状态,得到更新后的控制模型;
所述处理器还用于获取所述采集装置采集的当前下压状态,并将所述当前下压状态输入所述更新后的控制模型,以控制所述搅拌针下压进行焊接。
在可选的实施方式中,所述采集装置包括压力传感器和/或位置传感器,所述压力传感器和/或位置传感器与所述处理器电连接,所述初始下压状态包括所述搅拌针的初始压力值和/或初始位置;所述压力传感器用于采集的所述搅拌针的所述初始压力值;
和/或所述位置传感器用于采集的所述搅拌针的所述初始位置。
本发明实施例提供了一种焊接方法及系统,该焊接方法应用于焊接系统中的处理器,焊接系统还包括采集装置及搅拌针,采集装置及搅拌针均与处理器电连接,该焊接方法包括:获取采集装置采集的搅拌针的初始下压状态;根据初始下压状态与预设下压状态,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,直至初始下压状态到达预设下压状态,得到更新后的控制模型;获取采集装置采集的当前下压状态,并将当前下压状态输入所述更新后的控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接,当采集到的初始下压状态未达到预设下压状态时,则说明根据预设控制模块控制搅拌针下压的力值不符合搅拌针的焊接质量要求,因此,根据初始下压状态及预设下压状态,按照自适应算法对控制模型的参数进行更新,使得当前下压状态输入更新后的控制模型后,能够控制搅拌针的下压状态打到预设下压状态,保证了搅拌针下压力值的大小均匀,保证了焊接的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请一实施例提供的焊接系统结构示意图;
图2为本申请另一实施例提供的焊接系统结构示意图;
图3为本申请一实施例提供的焊接方法流程示意图;
图4为本申请另一实施例提供的焊接方法流程示意图;
图5为本申请另一实施例提供的焊接方法流程示意图;
图6为本申请另一实施例提供的焊接方法流程示意图;
图7为本申请另一实施例提供的焊接方法流程示意图;
图8为本申请另一实施例提供的焊接方法流程示意图。
图标:1-焊接系统;10-采集装置;101-压力传感器;102-位置传感器;20-处理器;30-电机;40-运动轴;50-搅拌针;60-上位机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例中的特征可以相互结合。
图1为本申请一实施例提供的焊接系统结构示意图,请参考图1,本实施例提供了一种焊接系统1,其包括采集装置10、处理器20、电机30、运动轴40、搅拌针50及上位机60,采集装置10、上位机60及电机30均与处理器20电连接,电机30与运动轴40机械连接,并且运动轴40与搅拌针50机械连接。
上位机60用于接收用户输入的预设下压状态并发送至处理器20。
用户通过上位机60输入预设下压状态的方式可以是通过键盘输入,或是通过触摸屏输入。
可选地,上位机60可以为,但不限于DP-MMI型上位机、IPC-610型工控机等。
采集装置10用于采集采集的运动轴40的下压状态并发送至处理器20。
在本申请的焊接系统1中,通过搅拌针50下压以对连接部件进行焊接,若采集装置10安装在搅拌针50上直接采集搅拌针50的压力值,一方面,搅拌针50处受力过大会导致采集装置10的损坏,另一方面,搅拌针50的体积过小不便于安装采集装置10,因此,本申请将采集装置10安装在运动轴40上,通过直接测试运动轴40的下压状态来间接测试搅拌针50的下压状态。
处理器20用于根据运动轴的下压状态及下压状态对应关系,获取搅拌针的初始下压状态,其中下压状态对应关系为运动轴的下压状态与搅拌针的初始下压状态之间的关系。
可选地,处理器20可以是一种集成电路芯片,具有信号处理能力。处理器20可以是通用理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,NP)、语音处理器以及视频处理器等;还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者处理器20也可以是任何常规的处理器等。
处理器20还用于根据初始下压状态与预设下压状态,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,直至初始下压状态到达预设下压状态,得到更新后的控制模型。
处理器20还用于将当前下压状态输入更新后的控制模型,控制电机30以预设转速工作,电机30通过运动轴40带动搅拌针50以预设下压状态下压进行焊接。
可选地,电机30及运动轴40可以为六轴机器人的部件,处理器20通过控制六轴机器人上的电机30及运动轴40带动搅拌针运动。
可选地,上位机60与处理器20通过总线连接,通过上位机60可以实现对处理器20的二次开发。
本申请还提供另一种焊接系统1,采集装置10包括压力传感器101和位置传感器102,具体的,图2为本申请另一实施例提供的焊接系统1结构示意图,如图2所示,压力传感器101、位置传感器102均与处理器20电连接。
压力传感器101用于采集的搅拌针50的初始压力值并发送至处理器20。
处理器20还用于计算初始压力值与预设压力值之间的压力差值。
处理器20还用于根据压力差值,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,得到中间控制模型。
处理器20还用于将初始压力值输入中间控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接。
压力传感器101还用于采集搅拌针的中间压力值并发送至处理器20。
处理器20还用于判断中间压力值是否到达预设压力值,若否,用中间压力值代替初始压力值,并重复执行上述计算初始压力值与预设压力值之间的压力差值的步骤,直至中间压力值到达预设压力值。
处理器20还用于获取压力传感器采集的当前压力值,并将当前压力值输入更新后的控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接。
位置传感器102用于采集搅拌针50的初始位置并发送至处理器20。
处理器20还用于计算初始位置与预设位置之间的距离差值。
处理器20还用于根据距离差值,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,得到中间控制模型。
处理器20还用于将初始位置输入中间控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接。
位置传感器102还用于采集的搅拌针的中间位置并发送至处理器20。
处理器20还用于判断中间位置是否到达预设位置,若否,用中间位置代替初始位置,并重复执行上述计算初始位置与预设位置之间的距离差值的步骤,直至中间位置到达预设位置。
处理器还用于获取位置传感器102采集的当前位置,并将当前位置输入更新后的控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接。
本实施例还提供了一种焊接方法,可以由图1及图2中的处理器20执行,具体地,图3为本申请一实施例提供的焊接方法流程示意图,如图3所示,焊接方法包括:
S100、获取采集装置采集的搅拌针的初始下压状态。
采集装置10采集搅拌针50的初始下压状态与预设下压状态进行比较,若初始下压状态满足预设下压状态,则说明预设控制模型控制搅拌针50下压的状态能够到达预设下压状态,搅拌针50的焊接精度满足焊接工艺要求,无需对预设控制模型进行更新;若初始状态不满足预设下压状态,则执行步骤S200,对预设控制模型进行更新,以通过更新后的控制模型控制搅拌针50下压状态,以使搅拌针50的焊接精度满足焊接工艺要求。
S200、根据初始下压状态与预设下压状态,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,直至初始下压状态到达预设下压状态,得到更新后的控制模型。
可选地,控制模型包括P(比例)控制模型、PI(比例-积分)控制模型、PID(比例-积分-微分)控制模型或PD(比例-微分)控制模型中的一种,根据初始下压状态与预设下压状态,按照自适应算法对预设定的P控制模型或PI控制模型或PID控制模型或PD控制模型的参数进行更新,直至初始下压状态到达预设下压状态,得到对应的更新后的P控制模型或PI控制模型或PID控制模型或PD控制模型。
以控制模型为PID控制模型进行举例说明,预设定的PID控制模型的控制参数为KP、KI、KD,根据初始下压状态与预设下压状态,按照自适应算法对PID控制模型的参数进行更新,直至初始下压状态到达预设下压状态,更新后的控制参数为K’P、K’I、K’D,得到更新后的PID控制模型。对P控制模型、PI控制模型以及PD控制模型的更新类似,在此不再一一赘述。
使得为了保证搅拌针50的焊接质量,使得搅拌针50的下压状态到达预设下压状态,对控制模型进行更新,直至初始下压状态到达预设下压状态,本实施例提供一种初始下压状态到达预设下压状态的一种可能的实现方式为:用户通过上位机60设置预设下压状态,根据预设下压状态设置预设范围,若初始下压状态在预设范围内,则确定初始下压状态到达预设下压状态。例如,预设范围可以为预设下压状态的±10%,若初始下压状态在预设下压状态的±10%的范围内,则确定初始下压状态到达预设下压状态。
预设范围是根据搅拌针50的焊接精度设定的,若焊接精度要求较高,可以将预设范围设置得较小,例如,预设范围可以为预设下压状态的±8%、±5%等;若焊接精度要求较低,可以将预设范围设置得较大,例如,预设范围可以为预设下压状态的±15%、±20%等,本申请对预设定范围不做限定。
S300、获取采集装置采集的当前下压状态,并将当前下压状态输入更新后的控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接。
采集装置10采集当前下压状态,并将当前下压状态输入更新后的控制模型,更新后的控制模型根据更新后的控制参数控制搅拌针50以达到预设压力值下压进行焊接。
本实施例提供的焊接方法,获取采集装置采集的搅拌针的初始下压状态;根据初始下压状态与预设下压状态,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,直至初始下压状态到达预设下压状态,得到更新后的控制模型;获取采集装置采集的当前下压状态,并将当前下压状态输入更新后的控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接,当采集到的初始下压状态未达到预设下压状态时,则说明根据预设控制模块控制搅拌针下压的力值不符合搅拌针的焊接质量要求,因此,根据初始下压状态及预设下压状态,按照自适应算法对控制模型的参数进行更新,使得当前下压状态输入更新后的控制模型后,能够控制搅拌针的下压状态打到预设下压状态,保证了搅拌针下压力值的大小均匀,使得焊接精度满足焊接工艺要求,保证了焊接的质量。
可选地,图4为本申请另一实施例提供的焊接方法流程示意图,如图4所示,步骤S200,包括:
S211、计算初始下压状态与预设下压状态之间的差值。
初始下压状态与预设下压状态之间的差值满足下述公式:
e10=xd0-x;
其中,e10为初始下压状态与预设下压状态之间的差值,xd0为初始下压状态,x为预设下压状态。
本实施例中,计算初始下压状态xd0与预设下压状态x之间的差值e10,若差值e1小于或等于预设差值,则搅拌针50的焊接精度较高,焊接质量合格;若差值e10大于预设差值,则搅拌针50的焊接精度较低,焊接质量不合格,则执行步骤S212。
其中,初始下压状态xd0与预设下压状态x之间的差值e10可以根据焊接精度设置,若焊接精度要求较高,可将差值e1设置的较小,若焊接精度要求较低,可将差值e1设置的较大。
S212、根据差值,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,得到中间控制模型。
S213、将初始下压状态输入中间控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接。
S214、获取采集装置采集的中间下压状态。
S215、判断中间下压状态是否到达预设下压状态。
在第一次对控制模型进行更新时,根据计算的差值e10,自适应算法对预设控制模型的参数进行更新,得到第一次更新的中间控制模型,将初始下压状态输入第一次更新的中间控制模型对搅拌针50的下压状态进行控制,采集装置10采集搅拌针50下压的中间状态,判断中间状态是否到达预设下压状态x,若是,则第一次更新的中间控制模型能够准确控制搅拌针50的下压进行焊接,则以第一次更新的中间控制模型作为更新后的控制模型;若否,则第一次更新的中间控制模型仍需要继续进行更新,则执行步骤S216。
S216、若否,则用中间下压状态代替初始下压状态,并重复执行步骤S212,直至中间下压状态到达预设下压状态。
在本实施例中,将预设控制模型进行多次更新,依据采集装置10采集搅拌针50的中间下压状态以及中间控制模型,来控制搅拌针50下压,直到采集装置10采集的搅拌针50的中间下压状态到达预设下压状态,则确定控制模型更新完成,得到更新后的控制模型。
可选地,集装置包括压力传感器101,压力传感器101与处理器20电连接,初始下压状态包括搅拌针50的初始压力值,差值包括初始压力值与预设压力值之间的压力差值,图5为本申请另一实施例提供的焊接方法流程示意图,如图5所示,该焊接方法包括:
S111、获取压力传感器采集的搅拌针的初始压力值。
可选地,压力传感器可以为,但不限于表压传感器、压差传感器、绝压传感器等。
S211-a、计算初始压力值与预设压力值之间的压力差值。
计算初始压力值与预设压力值之间的压力差值满足下述公式:
e20=fd0-f;
其中,e20为压力差值,fd0为初始压力值,f为预设压力值。
本实施例中,计算初始压力值fd0与预设压力值f之间的压力差值e20,若压力差值e20小于或等于预设压力差值,则搅拌针50的焊接精度较高,焊接质量合格;若压力差值e20大于预设压力差值,则搅拌针50的焊接精度较低,焊接质量不合格,则执行步骤S212-a。
其中,压力差值e20可以根据焊接精度设置,若焊接精度要求较高,可将压力差值e20设置的较小,若焊接精度要求较低,可将压力差值e20设置的较大。
例如,若焊接精度要求较高,则预设压力范围可以为预设压力值f的±5%,若预设压力值f为5000N(力学单位,牛顿),则预设压力范围为4750N~5250N,预设压力差值为250N,若压力差值e20的绝对值小于或等于250N,则焊接质量合格,无需对控制模型的控制参数进行更新;若压力差值e20的绝对值大于250N,则焊接质量不合格,则执行步骤S212-a。
若焊接精度要求较低,则预设压力范围可以为预设压力值f的±20%,仍以预设压力值f为5000N进行说明,则预设压力范围为4000N~6000N,预设压力差值为1000N,若压力差值e20的绝对值小于或等于1000N,则搅拌针50的焊接质量合格,无需对控制模型的控制参数进行更新;若压力差值e20的绝对值大于1000N,则焊接质量不合格,则执行步骤S212-a。
S212-a、根据压力差值,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,得到中间控制模型。
S213-a、将初始压力值输入中间控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接。
S214-a、获取压力传感器采集的中间压力值。
S215-a、判断中间压力值是否到达预设压力值。
S216-a、若否,用中间压力值代替初始压力值,并重复执行步骤S211-a,直至中间压力值到达预设压力值。
S311、获取压力传感器采集的当前压力值,并将当前压力值输入更新后的控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接。
本实施例中,根据传感器采集的搅拌针50的初始压力值与预设压力值之间的压力差值,根据压力差值,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,得到中间控制模型,将初始压力值输入第一次更新的中间控制模型,以控制搅拌针50下压进行焊接,压力传感器101再次对搅拌针50的压力值进行采集获得中间压力值,判断中间压力值是否到达预设压力值,若是,则获得更新后的控制模型;若否,用中间压力值代替初始压力值,重复执行计算压力差值的步骤,在对控制模型更新的过程中,每对中间控制模型进行更新一次,采集到的中间压力值与预设压力值越接近,直到压力传感器101采集到的中间压力值到达预设压力值,获得更新后的控制模型,根据压力传感器101采集的当前压力值,并将当前压力值输入更新后的控制模型,以控制搅拌针50下压进行焊接,保证了每次焊接精度高,焊接质量好。
可选地,采集装置10包括位置传感器102,位置传感器102与处理器20电连接,初始下压状态包括搅拌针50的初始位置,差值包括初始位置与预设位置之间的距离差值,图6为本申请另一实施例提供的焊接方法流程示意图,如图6所示,该焊接方法包括:
S121、获取位置传感器102采集的搅拌针50的初始位置。
可选地,位置传感器可以为,但不限于应变式传感器、电感式传感器、差动变压器式传感器、涡流式传感器、霍尔传感器。
S211-b、计算初始位置与预设位置之间的距离差值。
计算初始位置与预设位置之间的距离差值满足下述公式:
e30=hd0-h;
其中,e30为距离差值,hd0为初始位置,h为预设位置。
本实施例中,计算初始位置hd0与预设位置h之间的距离差值e30,若距离差值e30小于或等于预设距离差值,则搅拌针50焊接质量合格;若距离差值e30大于预设距离差值,则搅拌针50的焊接质量不合格,则执行步骤S212-b。
其中,距离差值e30可以根据焊接精度设置,若焊接精度要求较高,可将距离差值e30设置的较小,若焊接精度要求较低,可将距离差值e30设置的较大。
例如,若焊接精度要求较高,则预设距离范围可以为预设距离h的±5%,若预设距离h为1mm(长度单位,毫米),则预设距离范围为0.95mm~1.05mm,预设距离差值为0.05mm,若距离差值e30的绝对值小于或等于0.05mm,则搅拌针50的焊接质量合格,无需对控制模型的控制参数进行更新;若距离差值e30的绝对值大于0.05mm,则搅拌针50的焊接质量不合格,则执行步骤S212-b。
若焊接精度要求较低,则预设距离范围可以为预设距离h的±20%,仍以预设距离h为1mm进行说明,则预设距离范围为0.8mm~1.2mm,预设距离差值为0.1mm,距离差值e30的绝对值小于或等于0.1mm,则搅拌针50的焊接质量合格,无需对控制模型的控制参数进行更新;距离差值e30的绝对值大于0.1mm,则焊接质量不合格,则执行步骤S212-b。
S212-b、根据距离差值,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,得到中间控制模型。
S213-b、将初始位置输入中间控制模型,以控制搅拌针50下压进行焊接。
S214-b、获取位置传感器102采集的中间位置。
S215-b、判断中间位置是否到达预设位置。
S216-b、若否,用中间位置代替初始位置,并重复执行上述计算初始位置与预设位置之间的距离差值的步骤,直至中间位置到达预设位置。
S321、获取位置传感器102采集的当前位置,并将当前位置输入更新后的控制模型,以控制搅拌针50下压进行焊接。
可选地,采集装置10包括压力传感器101和/或位置传感器102,压力传感器101和/或位置传感器102与处理器20电连接,初始下压状态包括搅拌针50的初始压力值和/或初始位置,图7为本申请另一实施例提供的焊接方法流程示意图,如图7所示,焊接方法包括:
S131、获取压力传感器采集的搅拌针的初始压力值,和/或获取位置传感器102采集的搅拌针的初始位置。
S211-c、计算初始压力值与预设压力值之间的压力差值,和/或计算初始位置与预设位置之间的距离差值。
S212-c、根据压力差值和/或距离差值,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,得到中间控制模型。
S213-c、将初始压力值和/或初始位置输入中间控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接。
S214-c、获取压力传感器采集的中间压力值和/或获取位置传感器102采集的中间位置。
S215-c、判断中间压力值是否到达预设压力值,和/或中间位置是否到达预设位置。
S216-c、若否,用中间压力值代替初始压力值和/或用中间位置代替初始位置,并重复执行上述计算初始位置与预设位置之间的距离差值的步骤,直至中间位置到达预设位置。
S331、获取压力传感器采集的当前压力值和/或位置传感器102采集的当前位置,并将当前压力值和/或当前位置输入更新后的控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接。
本实施例提供的获得更新后的控制模型的方法与图5及图6中的实施例提供的获得更新后的控制模型的方法的原理一致,在此不再赘述。
可选地,焊接系统1还包括电机30和运动轴40,电机30与处理器20电连接,电机30与运动轴40机械连接,搅拌针50与运动轴40机械连接,采集装置10安装在运动轴40上,图8为本申请另一实施例提供的焊接方法流程示意图,如图8所示,步骤S100包括:
S141、获取采集装置采集的运动轴的下压状态。
在本申请的焊接系统1中,通过搅拌针50下压以对连接部件进行焊接,若采集装置10安装在搅拌针50上直接采集搅拌针50的压力值,一方面,搅拌针50处受力过大会导致采集装置10的损坏,另一方面,搅拌针50的体积过小不便于安装采集装置10,因此,本申请将采集装置10安装在运动轴40上,通过直接测试运动轴40的下压状态来间接测试搅拌针50的下压状态。
S142、根据运动轴的下压状态及下压状态对应关系,获取搅拌针的初始下压状态,其中下压状态对应关系为运动轴的下压状态与搅拌针的初始下压状态之间的关系。
步骤S300包括:
S341、将当前下压状态输入更新后的控制模型,控制电机以预设转速工作,电机通过运动轴带动搅拌针以预设下压状态下压进行焊接。
本实施例提供的一种焊接方法工作原理是:处理器获取采集装置采集的搅拌针的初始下压状态,根据初始下压状态及预设下压状态,计算初始下压状态与预设下压状态之间的差值,根据该差值,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,得到中间控制模型,将初始下压状态输入中间控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接,在使用采集装置采集的搅拌针的中间下压状态,处理器判断中间下压状态是否到达预设下压状态,若否,则用中间下压状态代替初始下压状态,并重复执行上述计算初始下压状态与预设下压状态之间的差值的步骤,直至中间下压状态到达预设下压状态,获取采集装置采集的当前下压状态,并将当前下压状态输入更新后的控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接。
综上所述,本发明实施例提供了一种焊接方法及系统,获取采集装置采集的搅拌针的初始下压状态;根据初始下压状态与预设下压状态,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,直至初始下压状态到达预设下压状态,得到更新后的控制模型;获取采集装置采集的当前下压状态,并将当前下压状态输入更新后的控制模型,以控制搅拌针下压进行焊接,当采集到的初始下压状态未达到预设下压状态时,则说明根据预设控制模块控制搅拌针下压的力值不符合搅拌针的焊接质量要求,因此,根据初始下压状态及预设下压状态,按照自适应算法对控制模型的参数进行更新,使得当前下压状态输入更新后的控制模型后,能够控制搅拌针的下压状态打到预设下压状态,保证了搅拌针下压力值的大小均匀,保证了焊接的质量。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种焊接方法,其特征在于,应用于焊接系统中的处理器,所述焊接系统还包括采集装置及搅拌针,所述采集装置及所述搅拌针均与所述处理器电连接,所述方法包括:
获取所述采集装置采集的所述搅拌针的初始下压状态;
根据所述初始下压状态与预设下压状态,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,直至所述初始下压状态到达所述预设下压状态,得到更新后的控制模型;
获取所述采集装置采集的当前下压状态,并将所述当前下压状态输入所述更新后的控制模型,以控制所述搅拌针下压进行焊接。
2.根据权利要求1所述的焊接方法,其特征在于,所述根据所述初始下压状态与预设下压状态,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,直至所述初始下压状态到达所述预设下压状态,得到更新后的控制模型的步骤,包括:
计算所述初始下压状态与所述预设下压状态之间的差值;
根据所述差值,按照所述自适应算法对所述预设控制模型的控制参数进行更新,得到中间控制模型;
将所述初始下压状态输入所述中间控制模型,以控制所述搅拌针下压进行焊接;
获取所述采集装置采集的中间下压状态;
判断所述中间下压状态是否到达所述预设下压状态;
若否,则用所述中间下压状态代替所述初始下压状态,并重复执行所述计算所述初始下压状态与所述预设下压状态之间的差值的步骤,直至所述中间下压状态到达所述预设下压状态。
3.根据权利要求2所述的焊接方法,其特征在于,所述采集装置包括压力传感器,所述压力传感器与所述处理器电连接,所述初始下压状态包括所述搅拌针的初始压力值;所述获取所述采集装置采集的所述搅拌针的初始下压状态的步骤,包括:
获取所述压力传感器采集的所述搅拌针的所述初始压力值。
4.根据权利要求2所述的焊接方法,其特征在于,所述采集装置包括位置传感器,所述位置传感器与所述处理器电连接,所述初始下压状态包括所述搅拌针的初始位置;所述获取所述采集装置采集的所述搅拌针的初始下压状态的步骤,包括:
获取所述位置传感器采集的所述搅拌针的初始位置。
5.根据权利要求3或4所述的焊接方法,其特征在于,所述采集装置包括压力传感器和/或位置传感器,所述压力传感器和/或位置传感器与所述处理器电连接,所述初始下压状态包括所述搅拌针的初始压力值和/或初始位置;获取所述采集装置采集的所述搅拌针的初始下压状态的步骤,包括:
获取所述压力传感器采集的所述搅拌针的所述初始压力值,和/或获取所述位置传感器采集的所述搅拌针的所述初始位置。
6.根据权利要求1所述的焊接方法,其特征在于,所述控制模型包括P控制模型、PI控制模型、PID控制模型或PD控制模型,所述根据所述初始下压状态与所述预设下压状态,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,直至所述初始下压状态到达所述预设下压状态,得到更新后的控制模型的步骤,包括:
根据所述初始下压状态与所述预设下压状态,按照自适应算法对预设定的P控制模型或PI控制模型或PID控制模型或PD控制模型的参数进行更新,直至所述初始下压状态到达所述预设下压状态,得到对应的更新后的P控制模型或PI控制模型或PID控制模型或PD控制模型。
7.根据权利要求1所述的焊接方法,其特征在于,所述焊接系统还包括电机和运动轴,所述电机与所述处理器电连接,所述电机与所述运动轴机械连接,所述搅拌针与所述运动轴机械连接,所述采集装置安装在所述运动轴上;
所述获取所述采集装置采集的所述搅拌针的初始下压状态的步骤,包括:
获取所述采集装置采集的所述运动轴的下压状态;
根据所述运动轴的所述下压状态及下压状态对应关系,获取所述搅拌针的所述初始下压状态,其中所述下压状态对应关系为所述运动轴的下压状态与所述搅拌针的初始下压状态之间的关系;
所述获取所述采集装置采集的当前下压状态,并将所述当前下压状态输入所述更新后的控制模型,以控制所述搅拌针下压进行焊接的步骤,包括:
将所述当前下压状态输入所述更新后的控制模型,控制电机以预设转速工作,所述电机通过所述运动轴带动所述搅拌针以所述预设下压状态下压进行焊接。
8.根据权利要求1所述的焊接方法,其特征在于,所述焊接系统还包括:上位机,所述上位机与所述处理器电连接;所述获取所述采集装置采集的所述搅拌针的初始下压状态的步骤之前,所述方法还包括:
获取用户通过所述上位机输入的所述预设下压状态。
9.一种焊接系统,其特征在于,所述焊接系统包括采集装置、搅拌针及处理器,所述采集装置及所述搅拌针均与所述处理器电连接;
所述采集装置用于采集所述搅拌针的初始下压状态,并将所述初始下压状态发送至所述处理器;
所述处理器用于根据所述初始下压状态与预设下压状态,按照自适应算法对预设控制模型的控制参数进行更新,直至所述初始下压状态到达所述预设下压状态,得到更新后的控制模型;
所述处理器还用于获取所述采集装置采集的当前下压状态,并将所述当前下压状态输入所述更新后的控制模型,以控制所述搅拌针下压进行焊接。
10.根据权利要求9所述的焊接系统,其特征在于,所述采集装置包括压力传感器和/或位置传感器,所述压力传感器和/或位置传感器与所述处理器电连接,所述初始下压状态包括所述搅拌针的初始压力值和/或初始位置;所述压力传感器用于采集的所述搅拌针的所述初始压力值;
和/或所述位置传感器用于采集的所述搅拌针的所述初始位置。
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