CN111889920B - 一种基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制方法、装置及存储介质。该方法，包括：发射激光光照；接收所述发射的有效激光光照；对所述接收到的有效激光光照进行处理，得到中厚板的变形量，确定输出参数；接收所述确定的输出参数，并根据所述输出参数调整所述中厚板的变形量。本发明利用激光发射、接收技术，实时监测中厚板的焊接变形量，并将监测数据通过无线方式传给机械手控制箱，机械手控制箱分析监测数据，进而调整机械手焊接的摆动方式、电流大小等参数来抑制焊接变形，形成闭环控制，进而从根本上抑制焊接变形。同时，避免了线缆对机械手实际焊接的干涉影响。

Description

一种基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制方法、装 置及存储介质

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体而言，尤其涉及一种基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制方法、装置及存储介质。

背景技术

随着科技的进步和工业的发展，各种焊接机械和焊接方法日新月异，但在施工过程中，由于焊件是一个整体，在焊接过程中如焊件局部收到不均匀的加热和冷却，那么焊接接头各部位金属热胀冷缩的程度也就不同。焊件这个整体的因素，决定了各部位是相互联系和制约的，不能自由伸长和缩短，因此在焊接过程中难免会产生应变力和变形。由于焊接过程产生的内应力、引起了焊件变形，严重影响了工程质量、工程进度和焊接的使用性能；然而，机械压力抑制焊接变形的方式，操作繁琐，不灵活，不同产品需要不同工装夹具，经济投入大，并且效果有时不明显，没有从根本找出焊接变形的原因，并解决焊接变形。同时，现有的机械压力抑制焊接变形的方式，均需要线缆连接，在实际造作过程中，线缆会影响机械手的焊接。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制方法、装置及存储介质。本发明技术方案提高了自动化效率，操作灵活，通用型强大，并能很好的抑制中厚板的焊接变形，不需要后期调修。整套装置一次性投入，不需要多种工装夹具，大大降低了经济投入。

本发明采用的技术手段如下：

一种基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制方法，包括：

发射激光光照；

接收所述发射的有效激光光照；

对所述接收到的有效激光光照进行处理，得到中厚板的变形量，确定输出参数；

接收所述确定的输出参数，并根据所述输出参数调整所述中厚板的变形量。

进一步地，所述对所述接收到的光照进行处理，得到中厚板的变形量，确定输出参数，包括：

将有效激光光照转化为光照有效数字量信号，并通过无线网络进行传输；

对所述光照有效数字量信号进行解析，确定输出参数。

进一步地，所述接收所述确定的输出参数，并根据所述输出参数调整所述中厚板的变形量，包括：

根据所述接收到的输出参数，调整对中厚板的焊接，抑制变形。

进一步地，所述输出参数包括：电流、摆动方式、幅度以及速度。

一种基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制装置，包括：

激光发射端，用于发射激光光照；

激光接收端，用于接收所述发射的有效激光光照；

机械手控制箱，用于对所述接收到的有效激光光照进行处理，得到中厚板的变形量，确定输出参数；

机械手，用于接收所述确定的输出参数，并根据所述输出参数调整所述中厚板的变形量。

进一步地，所述激光接收端、机械手控制箱以及机械手之间通过无线4G的通信方式进行信息传输。

进一步地，所述激光发射端和激光接收端的底部均设置有磁铁，通过磁铁吸附在中厚板的表面。

进一步地，所述激光发射端和激光接收端均采用内部蓄电池供电。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令集；所述计算机指令集被处理器执行时实现上述基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制方法。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制方法，提高了自动化效率，操作灵活，通用型强大，并能很好的抑制中厚板的焊接变形，不需要后期调修。整套装置一次性投入，不需要多种工装夹具，大大降低了经济投入。

2、本发明提供的基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制方法，采用激光发射与接收，通过判断有效光照多少的方式，来检测中厚板的变形量。

3、本发明提供的基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制装置，其激光发射端和激光接收端均采用内部蓄电池供电，激光接收端、机械手控制箱以及机械手之间通过无线4G的通信方式进行信息传输，解决线缆对机械手实际焊接的干涉影响。

基于上述理由本发明可在焊接等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明方法流程图。

图2为本发明装置示意图。

图3为本发明实施例提供的中厚板焊接变形图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明提供了一种基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制方法及装置，利用激光发射、接收技术，实时监测中厚板的焊接变形量，并将监测数据通过无线方式传给机械手控制箱，机械手控制箱分析监测数据，进而调整机械手焊接的摆动方式、电流大小等参数来抑制焊接变形，形成闭环控制，进而从根本上抑制焊接变形。

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。

一种基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制方法，如图1所示，包括：

发射激光光照；

接收所述发射的有效激光光照；

对所述接收到的有效激光光照进行处理，得到中厚板的变形量，确定输出参数；具体的：

将有效激光光照转化为光照有效数字量信号，并通过无线网络进行传输；

对所述光照有效数字量信号进行解析，确定输出参数。

接收所述确定的输出参数，并根据所述输出参数调整所述中厚板的变形量。具体的：

根据所述接收到的输出参数，调整对中厚板的焊接，抑制变形。

输出参数包括：电流、摆动方式、幅度以及速度。

一种基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制装置，如图2所示，包括：激光发射端，激光接收端，机械手控制箱，机械手；激光发射端和激光接收端的底部均设置有磁铁，通过磁铁吸附在中厚板的表面。激光接收端、机械手控制箱以及机械手之间通过无线4G的通信方式进行信息传输。其中：

激光发射端，用于发射激光光照；

激光接收端，用于接收所述发射的有效激光光照；

机械手控制箱，用于对所述接收到的有效激光光照进行处理，得到中厚板的变形量，确定输出参数；

机械手，用于接收所述确定的输出参数，并根据所述输出参数调整所述中厚板的变形量。

本实施例中，激光发射端和激光接收端均采用内部蓄电池供电，且激光接收端、机械手控制箱以及机械手之间通过无线4G的通信方式进行信息传输。避免了线缆对机械手实际焊接的干涉影响。

对于本发明实施例的而言，由于其与上面实施例中的相对应，所以描述的比较简单，相关相似之处请参见上面实施例中部分的说明即可，此处不再详述。

如图3所示，中厚板焊接时，因热胀冷缩、机械挤压等效应，中厚板会产生焊接变形，当中厚板变形后，激光发射端和激光接收端不在同一平面，会导致激光接收端有效光照的减少，激光接收端将转换后减少的数字量光照信号通过无线4G方式传给机械手控制箱，机械手控制箱通过对数字量的解析，来控制机械手的电流、摆动方式、幅度、速度等方法，进而来抑制焊接变形量，如果抑制效果好，激光发射端和激光接收端就会接近同一平面，会导致激光接收端有效光照的增加，形成动态的闭环控制，直到能完全抑制中厚板焊接变形，闭环将趋于稳态。

本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机指令集，计算机指令集被处理器执行时实现如上文任一实施例所提供的基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的全部或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一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制装置，其特征在于，包括：

激光发射端，用于发射激光光照；

激光接收端，用于接收所述发射的有效激光光照；

机械手控制箱，用于对所述接收到的有效激光光照进行处理，得到中厚板的变形量，确定输出参数；

机械手，用于接收所述确定的输出参数，并根据所述输出参数调整所述中厚板的变形量；

当中厚板焊接时，因热胀冷缩、机械挤压效应，中厚板会产生焊接变形，当中厚板变形后，激光发射端和激光接收端不在同一平面，导致激光接收端有效光照的减少，激光接收端将转换后减少的数字量光照信号通过无线4G方式传给机械手控制箱，机械手控制箱通过对数字量的解析，来控制机械手的电流、摆动方式、幅度、速度，进而来抑制焊接变形量，如果抑制效果好，激光发射端和激光接收端就会接近同一平面，导致激光接收端有效光照的增加，形成动态的闭环控制，直到能完全抑制中厚板焊接变形，闭环将趋于稳态。

2.根据权利要求1所述的基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制装置，其特征在于，所述激光接收端、机械手控制箱以及机械手之间通过无线4G的通信方式进行信息传输。

3.根据权利要求1所述的基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制装置，其特征在于，所述激光发射端和激光接收端的底部均设置有磁铁，通过磁铁吸附在中厚板的表面。

4.根据权利要求3所述的基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制装置，其特征在于，所述激光发射端和激光接收端均采用内部蓄电池供电。

5.一种基于权利要求1-4中任意一项权利要求所述基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制装置的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

发射激光光照；

接收所述发射的有效激光光照；

对所述接收到的有效激光光照进行处理，得到中厚板的变形量，确定输出参数；

接收所述确定的输出参数，并根据所述输出参数调整所述中厚板的变形量。

6.一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中存储有计算机指令集；所述计算机指令集被处理器执行时实现如权利要求5所述的基于激光抑制中厚板焊接变形的无线闭环控制方法。

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