CN110928244A - 焊接控制方法、焊接设备及存储介质 - Google Patents

焊接控制方法、焊接设备及存储介质 Download PDF

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康治中
张宏
李惠亮
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Abstract

本发明公开了一种焊接控制方法，包括：从服务器获取待焊接物料对应的焊接路径文件；将所述焊接路径文件转换成对应的路径控制代码；运行所述路径控制代码以控制激光器移动，并实时获取所述激光器的坐标以及移动速度；根据所述激光器的坐标以及移动速度获取所述激光器对应的运行参数，并根据所述运行参数控制所述激光器对所述待焊接物料进行焊接。本发明还公开了一种焊接设备以及存储介质。本发明不需要复杂的编码过程，只需要将焊接路径保存在焊接路径文件即可实现控制待焊接物料的焊接，具有简便、精度高以及适应复杂焊接路径的有益效果。

Description

焊接控制方法、焊接设备及存储介质
技术领域
本发明涉及焊接设备技术领域、尤其涉及一种焊接控制方法、焊接设备及存储介质。
背景技术
现有技术中往往通过对焊接物料的焊接路径进行编程的方式来控制焊料物料的焊接，由于编程往往只适用于简单的焊接路径，对于难以适用于复杂的焊接路径。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种焊接控制方法，旨在解决现有技术中由于编程往往只适用于简单的焊接路径，对于难以适用于复杂的焊接路径的技术问题。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种焊接控制方法，包括以下内容：
从服务器获取待焊接物料对应的焊接路径文件；
将所述焊接路径文件转换成对应的路径控制代码；
运行所述路径控制代码以控制激光器移动，并实时获取所述激光器的坐标以及移动速度；
根据所述激光器的坐标以及移动速度获取所述激光器对应的运行参数，并根据所述运行参数控制所述激光器对所述待焊接物料进行焊接。
可选地，所述根据所述激光器的坐标以及移动速度获取所述激光器对应的运行参数的步骤还包括：
获取预设功率；
根据所述激光器的坐标、所述激光器的移动速度以及所述预设功率获取所述激光器对应的运行参数。
可选地，所述运行参数包括功率参数以及开关参数，所述根据所述激光器的坐标、所述激光器的移动速度以及所述预设功率获取所述激光器对应的运行参数的步骤包括：
根据所述激光器的移动速度以及所述预设功率获取所述激光器对应的功率参数；
根据所述激光器的坐标获取所述激光器对应的开关参数，所述开关参数包括打开以及关闭中的一种。
可选地，所述将所述焊接路径文件转换成对应的路径控制代码的步骤包括：
获取焊接速度，并读取所述焊接路径文件中的焊接路径；
将所述焊接速度以及所述焊接路径转换成对应的路径控制代码。
可选地，所述将所述焊接速度以及所述焊接路径转换成对应的路径控制代码的步骤包括：
获取所述焊接路径中特征点的坐标；
根据所述特征点的坐标以及所述焊接速度生成对应的路径控制代码。
可选地，所述焊接路径文件通过预设软件绘制得到的。
此外，为解决上述问题，本发明实施例还提供一种焊接设备，所述焊接设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的焊接控制程序，所述焊接控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的焊接控制方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有焊接控制程序，所述焊接控制程序被处理器执行时实现如上所述的焊接控制方法的步骤。
本发明实施例提出的一种焊接控制方法，通过获取待焊接物料对应的焊接路径文件，并将焊接路径文件转换成对应的路径控制代码，运行路径控制代码以控制激光器移动，并根据激光器的坐标以及速度控制激光器的功率以及开关，进而实现待焊接物料的焊接，不需要复杂的编码过程，只需要将焊接路径保存在焊接路径文件即可，具有简便、精度高以及适应复杂焊接路径的有益效果。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图；
图2为本发明焊接控制方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明焊接控制方法第二实施例的流程示意图；
图4为图3中步骤S420的细化流程示意图；
图5为本发明焊接控制方法第三实施例的流程示意图；
图6为图5中步骤S220的细化流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的主要解决方案是：从服务器获取待焊接物料对应的焊接路径文件；将所述焊接路径文件转换成对应的路径控制代码；运行所述路径控制代码以控制激光器移动，并实时获取所述激光器的坐标以及移动速度；根据所述激光器的坐标以及移动速度获取所述激光器对应的运行参数，并根据所述运行参数控制所述激光器对所述待焊接物料进行焊接。
由于现有技术中由于编程往往只适用于简单的焊接路径，对于难以适用于复杂的焊接路径的的技术问题。
本发明实施例提供一种解决方案，通过获取待焊接物料对应的焊接路径文件，并将焊接路径文件转换成对应的路径控制代码，运行路径控制代码以控制激光器移动，并根据激光器的坐标以及速度控制激光器的功率以及开关，进而实现待焊接物料的焊接，不需要复杂的编码过程，只需要将焊接路径保存在焊接路径文件即可，具有简便、精度高以及适应复杂焊接路径的有益效果。
如图1所示，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。
本发明实施例的执行主体为焊接设备。
如图1所示，该焊接设备可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002，存储器1003，用户接口1004。其中，通讯总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。存储器1003可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，如磁盘存储器。存储器1003可选地还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。用户接口1004可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1004还可以包括标准的有线接口、无线接口。
本领域技术人员可以理解，图1示出的焊接设备的结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，用户接口1004主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；作为一种计算机存储介质的存储器1003可以包括操作系统以及焊接控制程序，而处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的焊接控制程序，并执行以下步骤：
从服务器获取待焊接物料对应的焊接路径文件；
将所述焊接路径文件转换成对应的路径控制代码；
运行所述路径控制代码以控制激光器移动，并实时获取所述激光器的坐标以及移动速度；
根据所述激光器的坐标以及移动速度获取所述激光器对应的运行参数，并根据所述运行参数控制所述激光器对所述待焊接物料进行焊接。
进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的焊接控制程序，并执行以下步骤：
获取预设功率；
根据所述激光器的坐标、所述激光器的移动速度以及所述预设功率获取所述激光器对应的运行参数。
进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的焊接控制程序，并执行以下步骤：
根据所述激光器的移动速度以及所述预设功率获取所述激光器对应的功率参数；
根据所述激光器的坐标获取所述激光器对应的开关参数，所述开关参数包括打开以及关闭中的一种。
进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的焊接控制程序，并执行以下步骤：
获取焊接速度，并读取所述焊接路径文件中的焊接路径；
将所述焊接速度以及所述焊接路径转换成对应的路径控制代码。
进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的焊接控制程序，并执行以下步骤：
获取所述焊接路径中特征点的坐标；
根据所述特征点的坐标以及所述焊接速度生成对应的路径控制代码。
进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的焊接控制程序，并执行以下步骤：
执行所述焊接路径文件通过预设软件绘制得到的步骤。
基于上述终端的结构，提出本发明第一实施例，参照图2，图2为本发明焊接控制方法第一实施例的流程示意图，所述焊接控制方法包括以下步骤：
步骤S100，从服务器获取待焊接物料对应的焊接路径文件；
在本实施例中，执行主体为焊接设备。焊接设备可设有激光器以及X、Y运动轴。其中，激光器上设有出射头，用于焊接待焊接物料；X、Y运动轴可以控制激光器出射头的移动速度以及坐标。
焊接设备还可设有CNC(Computerized Numerical Control，计算机数字控制)模块以及PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)模块。CNC模块用于控制X、Y运动轴的移动，通过X、Y运动轴的移动控制激光器出射头的移动，包括移动速度以及焊接路径。PLC模块用于控制激光器的照射的功率以及开关。需要说明的是，CNC模块与PLC模块设置在焊接设备的同一位置，可以共用同一寄存器或者可相互读取对方的寄存器，以保持激光器出射头的焊接路径与激光器照射位置的一致性。
服务器可以是FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)服务器，即在互联网上提供文件存储和访问服务的计算机。服务器可供多台焊接设备访问，如此，设计人员只需要调整服务器上的焊接路径文件即可实现各个焊接设备路径的切换，可有效提高效率。
待焊接物料可以是任意可进行焊接加工的物料，比如锂电池，电池组件、建筑结构件等。需要说明的是，不同待焊接物料对应不同的焊接路径文件。
焊接路径文件包括DXF(Drawing Interchange Format，绘图交换模式)文件。DXF是一种矢量数据格式。DXF文件可通过预设软件绘制得到，其中，预设软件可以是Auto CAD等绘图软件。需要说明的是，设计人员根据实际需要将焊接路径绘制成DXF文件，以便焊接设备按焊接路径对待焊接物料进行焊接，相对于现有技术中通过编写代码来绘制焊接路径，更简便、准确，同时适用于比较复杂的焊接路径。
焊接设备可通过无线网络或有线网络访问服务器，从服务器上获取焊接物料对应的焊接路径文件。需要说明的是，在进行焊接前，作业人员可对焊接设备输入焊接控制指令，其中，焊接控制指令包括待焊接物料。焊接设备在接收到焊接控制指令后，获取到焊接控制指令中的待焊接物料，从服务器端查找到待焊接物料对应的焊接路径文件。
步骤S200，将所述焊接路径文件转换成对应的路径控制代码；
焊接设备中CNC模块可将焊接路径文件转换成对应的路径控制代码，可通过SMC_NCDecoder工具实现焊接路径文件的转换。路径控制代码可以是G代码，即数据程序中的指令，可实现快速定位、逆图插补、中间点圆弧插补以及跳转加工等。
步骤S300，运行所述路径控制代码以控制激光器移动，并实时获取所述激光器的坐标以及移动速度；
CNC模块运行路径控制代码，通过CANopen协议控制X、Y运动轴的运动。进一步的，CNC模块通过控制X、Y运动轴的坐标位置以及移动速度控制激光器出射头的坐标以及移动速度。可以理解的是，CNC模块根据DXF文件中的焊接路径控制激光器出射头的移动路径，以按预定路径进行焊接。CNC模块实时获取激光器出射头的坐标以及移动速度。
步骤S400，根据所述激光器的坐标以及移动速度获取所述激光器对应的运行参数，并根据所述运行参数控制所述激光器对所述待焊接物料进行焊接。
运行参数包括功率参数以及开关参数，其中，功率参数包括激光器的功率，而开关参数则包括激光器的开与关。可以理解的是，CNC模块控制激光器移动的时候，并不是没移动到的位置都需要焊接，因此，只需要在需要焊接的位置开启激光器。
进一步地，激光器发射的激光功率比较大，因此，在焊接过程中，并不需要停下来进行焊接。
PLC模块获取CNC模块反馈的激光器出射头的坐标以及移动速度，根据激光器出射头的坐标以及移动速度得到激光器的运行参数。PLC模块根据运行参数控制激光器的功率以及开关，进而实现对待焊接物料进行焊接。
在本实施例中，通过获取待焊接物料对应的焊接路径文件，并将焊接路径文件转换成对应的路径控制代码，运行路径控制代码以控制激光器移动，并根据激光器的坐标以及速度控制激光器的功率以及开关，进而实现待焊接物料的焊接，不需要复杂的编码过程，只需要将焊接路径保存在焊接路径文件即可，具有简便、精度高以及适应复杂焊接路径的有益效果。
参照图3，图3为本发明焊接控制方法第二实施例的流程示意图，基于上述第一实施例，步骤S300之后，还包括：
步骤S410，获取预设功率；
步骤S420，根据所述激光器的坐标、所述激光器的移动速度以及所述预设功率获取所述激光器对应的运行参数。
预设功率可根据待焊接物料的固有属性进行预先设置，可以表示标准状态如标准速度下激光器的功率，即激光器在标准状态的焊接功率为预设功率。可选地，作业人员可在焊接作业开始前，输入焊接控制指令，其中，焊接控制指令包括待焊接物料、焊接速度以及预设功率。
焊接设备可根据焊接控制指令获取预设功率以及焊接速度，其中，预设功率为标准状态下的功率，即标准功率；焊接速度为标准状态下的速度，即标准速度。
焊接设备的PLC模块可根据激光器出射头的坐标、激光器出射头的移动速度以及预设功率得到激光器对应的运行参数。其中，PLC模块根据激光器出射头的移动速度以及预设功率得到激光器的焊接功率。需要说明的是，激光器出射头的移动速度对焊接功率有影响，需要根据激光器出射头的移动速度进行调整，即激光器出射头的移动速度越大，所需的功率越大；激光器出射头的移动速度越小，所需的功率越小。进一步地，实际功率与移动速度的比值等于预设功率与焊接速度的比值。
PLC模块可向激光器发出功率信号(0-10V模拟量)和出光信号(开或关)控制激光器的功率大小以及开光状态。
进一步地，参照图4，步骤S420的细化步骤包括：
步骤S421，根据所述激光器的移动速度以及所述预设功率获取所述激光器对应的功率参数；
步骤S422，根据所述激光器的坐标获取所述激光器对应的开关参数，所述开关参数包括打开以及关闭中的一种。
运行参数包括功率参数以及开关参数。功率参数包括功率大小；开关参数包括打开以及关闭中的一种。
由于激光器出射头的移动速度会影响焊接的深度，因此，为了提高焊接的精度，需要考虑激光器出射头的移动速度以及预设功率的共同影响。例如，预设功率为10000W，焊接速度为100mm/s，那么，功率参数对应的功率为(移动速度/100)*10000W，其中，移动速度的单位为mm/s。
可以理解的是，当焊接路径为曲线或存在转折点时，为了保持焊接处匀称性，需要控制激光器出射头的移动速度，而此时激光器出射头的移动速度区别于作业人员设置的焊接速度，即在这种状态下，激光器并不处于标准状态下，相应地，需要调整激光器的功率参数。
根据激光器的坐标获取对应的开关参数，可以理解的是，在上一次焊接过程结束后，X、Y运动轴带动激光器出射头返回到原点的位置，那么下一次焊接前，需要将激光器出射头移动到焊接位置，在这个过程中，不能开启激光器，因此，需要根据激光器的坐标控制激光器的开关参数。
进一步地，焊接路径文件中可包括多条焊接路径，在一条路径焊接结束时，关闭激光器，在下一条焊接路径开始时，打开激光器。
在本实施例中，根据预设功率、激光器出射头的坐标以及移动速度控制激光器的功率大小以及开关，精准控制激光器按焊接路径对待焊接物料进行焊接，以满足精细化的焊接需求。
参照图5，图5为本发明焊接控制方法第三实施例的流程示意图，基于上述第一实施例或第二实施例，步骤S100之后，还包括：
步骤S210，获取焊接速度，并读取所述焊接路径文件中的焊接路径；
步骤S220，将所述焊接速度以及所述焊接路径转换成对应的路径控制代码。
在本实施例中，作业人员可预先对焊接设备发送焊接控制指令，其中，焊接控制指令包括待焊接物料、焊接功率以及焊接速度。其中，焊接速度可以是在标准状态下激光器的移动速度。焊接设备接收到焊接控制指令后，获取焊接控制指令中的焊接速度。
焊接设备中的CNC模块在获取到焊接控制指令后，获取焊接控制指令中的待焊接物料以及焊接速度，通过从服务器获取待焊接物料对应的焊接路径文件。CNC模块读取焊接路径文件中一条或多条焊接路径，通过SMC_NCDecoder工具将焊接速度以及焊接路径转换成对应的路径控制代码。
进一步地，参照图6，步骤S220的细化步骤包括：
步骤S221，获取所述焊接路径中特征点的坐标；
步骤S222，根据所述特征点的坐标以及所述焊接速度生成对应的路径控制代码。
CNC模块读取到焊接路径文件中的焊接路径后，并读取焊接路径中的特征点的坐标。焊接路径中的特征点包括任意可确定焊接路径的点，可以是焊接路径中的端点、转折点、交点以及顶点中的一种或多种。例如焊接路径呈三角形，那么三个顶点可以是特征点；如果焊接路径呈五角星，那么五个顶点可以是特征点。在焊接路径中存在圆时，特征点可以是圆心以及圆上任意一点，也可以是圆上任意三个不同点。在焊接路径中存在圆弧时，特征点可以是圆弧的起始点、终点以及圆弧上不同于起始点与终点的任意点，也可以是圆弧对应的圆心、圆弧的起始点以及终点。在焊接路径中存在其它曲线时，特征点可以是焦点、起始点以及终点。
CNC模块根据特征点的坐标以及焊接速度生成对应的路径控制代码，使路径控制代码按焊接路径以及焊接速度控制激光器的移动以及速度。
在本实施例中，根据焊接速度以及焊接路径中特征点的坐标生成对应的路径控制代码，根据实际需求控制激光器按预设焊接路径进行焊接，能极大地提高焊接路径的生成效率。
此外，本发明实施例还提供一种焊接设备，所述焊接设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的焊接控制程序，所述焊接控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的焊接控制方法实施例的内容。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有焊接控制程序，所述焊接控制程序被处理器执行时实现如上所述的焊接控制方法实施例的内容。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个计算机可读存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种焊接控制方法，其特征在于，所述焊接控制方法应用于焊接设备，所述焊接控制方法包括以下步骤：
从服务器获取待焊接物料对应的焊接路径文件；
将所述焊接路径文件转换成对应的路径控制代码；
运行所述路径控制代码以控制激光器移动，并实时获取所述激光器的坐标以及移动速度；
根据所述激光器的坐标以及移动速度获取所述激光器对应的运行参数，并根据所述运行参数控制所述激光器对所述待焊接物料进行焊接。
2.如权利要求1所述的焊接控制方法，其特征在于，所述根据所述激光器的坐标以及移动速度获取所述激光器对应的运行参数的步骤还包括：
获取预设功率；
根据所述激光器的坐标、所述激光器的移动速度以及所述预设功率获取所述激光器对应的运行参数。
3.如权利要求2所述的焊接控制方法，其特征在于，所述运行参数包括功率参数以及开关参数，所述根据所述激光器的坐标、所述激光器的移动速度以及所述预设功率获取所述激光器对应的运行参数的步骤包括：
根据所述激光器的移动速度以及所述预设功率获取所述激光器对应的功率参数；
根据所述激光器的坐标获取所述激光器对应的开关参数，所述开关参数包括打开以及关闭中的一种。
4.如权利要求1所述的焊接控制方法，其特征在于，所述将所述焊接路径文件转换成对应的路径控制代码的步骤包括：
获取焊接速度，并读取所述焊接路径文件中的焊接路径；
将所述焊接速度以及所述焊接路径转换成对应的路径控制代码。
5.如权利要求1所述的焊接控制方法，其特征在于，所述将所述焊接速度以及所述焊接路径转换成对应的路径控制代码的步骤包括：
获取所述焊接路径中特征点的坐标；
根据所述特征点的坐标以及所述焊接速度生成对应的路径控制代码。
6.如权利要求1所述的焊接控制方法，其特征在于，所述焊接路径文件通过预设软件绘制得到的。
7.一种焊接设备，其特征在于，所述焊接设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的焊接控制程序，所述焊接控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的焊接控制方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有焊接控制程序，所述焊接控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中的任一项所述的焊接控制方法的步骤。
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CN111781897A (zh) * 2020-07-14 2020-10-16 上海柏楚电子科技股份有限公司 加工控制方法、控制装置、加工控制系统及存储介质
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