CN112504192A - 超声波焊接机用高度传感器标定方法、装置及电子设备 - Google Patents

超声波焊接机用高度传感器标定方法、装置及电子设备 Download PDF

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CN112504192A CN202011377175.6A CN202011377175A CN112504192A CN 112504192 A CN112504192 A CN 112504192A CN 202011377175 A CN202011377175 A CN 202011377175A CN 112504192 A CN112504192 A CN 112504192A
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Abstract

本发明公开了一种超声波焊接机用高度传感器标定方法、装置及电子设备，该方法包括：在标定压力Pi下，测得第一标定块的标定数据和第二标定块的标定数据；根据第一标定块和第二标定块的标定数据采用线性拟合方式计算得到各个第一标定系数a(P1)、a(Pi)和各个第二标定系数b(Pi)；以标定压力Pi为自变量的采样点，以a(Pi)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的aa(P)与ba，得出a＝aa(P)*P+ba；以标定压力Pi为自变量P的采样点，以b(Pi)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的ab(P)与bb，得出b＝ab(P)*P+bb；基于高度传感器输出的电压U，得出高度H的计算公式为H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb。本发明实现了降低高度传感器的标定误差。

Description

超声波焊接机用高度传感器标定方法、装置及电子设备
技术领域
本发明实施例涉及高度传感器标定技术，尤其涉及一种超声波焊接机用高度传感器标定方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
焊接机在焊接过程中对高度等参数有着严格的要求，因此在焊接前，需要对高度传感器进行标定。
现有技术中，标定方式为在设定的标定压力下，放入厚度已知的不同标定块，通过线性拟合方式，获取高度与传感器模拟量数据的对应关系。
但是，当改变压力时，机架形变量将产生变化，造成现有的标定方法在不同压力下的标定误差较大。
发明内容
本发明提供一种超声波焊接机用高度传感器标定方法、装置及电子设备，以实现降低高度传感器的标定误差。
第一方面，本发明实施例提供了一种超声波焊接机用高度传感器标定方法包括：
在标定压力Pi下，测得第一标定块的标定数据和第二标定块的标定数据；其中，i为输入标定压力的次数，i＝1,2…m，分别表示不同的标定压力；
根据所述第一标定块和第二标定块的标定数据采用线性拟合方式计算得到各个第一标定系数a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)和各个第二标定系数b(Pi)；
以标定压力P1,P2,P3…Pm为自变量的采样点，以a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的aa(P)与ba，得出a＝aa(P)*P+ba；
以标定压力P1,P2,P3…Pm为自变量P的采样点，以b(P1)、b(P2)、b(P3)、…、b(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的ab(P)与bb，得出b＝ab(P)*P+bb；
基于高度传感器输出的电压U，得出高度H的计算公式为H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb。
所述根据所述第一标定块和第二标定块的标定数据采用线性拟合方式计算得到各个第一标定系数a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)和各个第二标定系数b(Pi)包括：
步骤(1)：以标定压力P1下，测得的第一标定块和第二标定块的标定数据AP11,AP12,AP13…AP1N与BP11,BP12,BP13…BP1N为输入，采用线性拟合方式计算获取a(P1)，b(P1)；其中A为第一标定块的厚度，B为第二标定块的厚度；
步骤(2)：重复步骤(1)计算出全部标定压力下的对应a(Pi)与b(Pi)。
可选地，在所述在标定压力P1下，测得第一标定块的标定数据，测得第二标定块的标定数据之前，还包括：
步骤(1)在焊头与底模间放入所述第一标定块；
步骤(2)点击控制器的标定开始按钮；
步骤(3)输入工作压力为Pi；
步骤(4)待气压稳定后，气缸动作，焊头下压；
步骤(5)待焊头压紧所述第一标定块后，自动读取当前电压数据N次；
步骤(6)所述控制器判定所有待标定的压力数值是否均已完成；如未完成，重复步骤(3)至步骤(5)；如已完成，所述第一标定块标定完成。
可选地，在所述在标定压力P1下，测得第一标定块的标定数据，测得第二标定块的标定数据之前，在所述第一标定块标定完成之后，还包括：
步骤(1)在焊头与底模间放入所述第二标定块；
步骤(2)输入工作压力为Pi；
步骤(3)待气压稳定后，气缸动作，焊头下压；
步骤(4)待焊头压紧所述第二标定块后，自动读取当前电压数据N次；
步骤(5)所述控制器判定所有待标定的压力数值是否均已完成；如未完成，重复步骤(2)至(4)；如已完成，所述第二标定块标定完成。
可选地，在所述基于高度传感器输出的电压U，得出高度H的计算公式为H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb之后，还包括：
步骤(1)在焊头与底模间放入第三标定块；
步骤(2)输入工作压力为Pk；
步骤(3)待气压稳定后，气缸动作，焊头下压；
步骤(4)待焊头压紧所述第三标定块后，自动读取当前电压数据Uk；
步骤(5)根据所述高度H的计算公式计算出放入所述第三标定块后的高度Hk；
步骤(6)将计算出的放入所述第三标定块后的高度Hk与所述第三标定块的实际厚度做差，得出计算的误差值。
可选地，所述a(Pi)和b(Pi)均为关于Pi的一次函数。
可选地，所述aa(P)和ab(P)均为关于P的一次函数。
可选地，所述a和b均为关于P的函数。
第二方面，本发明实施例还提供了一种超声波焊接机用高度传感器标定装置包括：
标定数据采集模块，用于在标定压力Pi下，测得第一标定块的标定数据和第二标定块的标定数据；其中i为输入标定压力的次数，i＝1,2…m，分别表示不同的标定压力；
标定系数计算模块，用于根据所述第一标定块和第二标定块的标定数据采用线性拟合方式计算得到各个第一标定系数a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)和各个第二标定系数b(Pi)；
斜率计算模块，以标定压力P1,P2,P3…Pm为自变量的采样点，以a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的aa(P)与ba，得出a＝aa(P)*P+ba；
截距计算模块，以标定压力P1,P2,P3…Pm为自变量P的采样点，以b(P1)、b(P2)、b(P3)、…、b(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的ab(P)与bb，得出b＝ab(P)*P+bb；
公式推导模块，用于基于高度传感器输出的电压U，得出高度H的计算公式为H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb。
第三方面，本发明实施例还提供了一种超声波焊接机用高度传感器标定电子设备，其特征在于，包括：处理器，所述处理器用于在执行计算机程序时实现如第一方面所述的高度传感器标定方法。
本发明通过在不同的标定压力下，测得多组第一标定块的标定数据和第二标定块的标定数据，并根据第一标定块的标定数据计算得到各个第一标定系数a(Pi)，根据第二标定块的标定数据计算得到各个第二标定系数b(Pi)。以各个标定压力Pi为自变量，对应的a(Pi)为因变量，计算得出任一压力下的aa(P)与ba，得出斜率a＝aa(P)*P+ba；以各个标定压力Pi为自变量，对应的b(Pi)为因变量，计算得出任一压力下的ab(P)与bb，得出截距b＝ab(P)*P+bb。从而得出高度的计算公式为H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb。公式中不仅包含了电压变量，还包含了压力变量，可以计算不同压力下高度传感器输出的电压值对应的高度值，与现有技术的不考虑压力的变化相比，计算更准确。解决了不同压力下的标定误差较大的问题，达到了降低高度传感器的标定误差的效果。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种超声波焊接机用高度传感器标定方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的一种超声波焊接机用高度传感器标定方法的流程图；
图3是本发明实施例三提供的一种超声波焊接机用高度传感器标定装置的结构示意图；
图4是本发明实施例三提供的一种超声波焊接机用高度传感器标定电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种超声波焊接机用高度传感器标定方法的流程图，本实施例可适用于高度传感器标定的情况，该方法可以由超声波焊接机用高度传感器标定装置来执行，参见图1，超声波焊接机用高度传感器标定方法具体包括如下步骤：
S110、在标定压力Pi下，测得第一标定块的标定数据和第二标定块的标定数据；其中，i为输入标定压力的次数，i＝1,2…m，分别表示不同的标定压力。
具体的，在超声波焊接机的焊头与底模间分别放入第一标定块和第二标定块，第一标定块的厚度为A毫米，第二标定块的厚度为B毫米。利用超声波焊机的控制系统设定标定压力为Pi，其中，i为输入标定压力的次数，i＝1,2…m，分别表示不同的标定压力，m的值例如可以是5，也可以是其他数值，这里不做具体的限定。在标定压力Pi下，分别利用高度传感器多次测量获得第一标定块的标定数据和第二标定块的标定数据，标定数据是指高度传感器输出的标定块的高度数值对应的模拟量，高度传感器输出的模拟量例如可以是电压量，也可以电流量，也可以是其他输出形式，这里不做具体的限定。多次测量例如可以是进行5次测量，也可以是更多次进行测量，这里不做具体的限定，优选的，测量次数大于5次。
S120、根据第一标定块和第二标定块的标定数据采用线性拟合方式计算得到各个第一标定系数a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)和各个第二标定系数b(Pi)。
具体的，根据标定压力Pi和在标定压力Pi下高度传感器输出的第一标定块和第二标定块的标定数据，采用线性拟合的方式计算出各个第一标定系数a(Pi)，即a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)，并计算出各个第二标定系数b(Pi)，即b(P1)、b(P2)、b(P3)、…、b(Pm)。例如，当高度传感器的标定数据为电压值U时，则根据H＝a(Pi)*U+b(Pi)对各个第一标定系数a(Pi)和第二标定系数b(Pi)进行计算。其中，H为第一标定块的高度A或第二标定块的高度B。例如，将第i次标定压力Pi下多次测量获得的第一标定块的标定数据与第一标定块的高度A分别带入H＝a(Pi)*U+b(Pi)中，即可计算出第一标定系数a(Pi)，将第i次标定压力Pi下多次测量获得的第二标定块的标定数据与第二标定块的高度B分别带入H＝a(Pi)*U+b(Pi)中，即可计算出第二标定系数b(Pi)。
S130、以标定压力P1,P2,P3…Pm为自变量的采样点，以a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的aa(P)与ba，得出a＝aa(P)*P+ba。
具体的，以各个标定压力P1,P2,P3…Pm为自变量，以各个第一标定系数a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式中的用解析表达式逼近离散数据的方法，可以得出任一压力a(Pi)关于Pi的解析表达式aa(P)与ba，从而得出系数a关于标定压力P的解析表达式a＝aa(P)*P+ba。
S140、以标定压力P1,P2,P3…Pm为自变量P的采样点，以b(P1)、b(P2)、b(P3)、…、b(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的ab(P)与bb，得出b＝ab(P)*P+bb。
具体的，以各个标定压力P1,P2,P3…Pm为自变量，以各个第二标定系数b(P1)、b(P2)、b(P3)、…、b(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式中的用解析表达式逼近离散数据的方法，可以得出任一压力b(Pi)关于Pi的解析表达式ab(P)与bb，从而得出截距b关于标定压力P的解析表达式b＝ab(P)*P+bab。
S150、基于高度传感器输出的电压U，得出高度H的计算公式为H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb。
具体的，当高度传感器的输出量为电压U时，由于高度传感器输出的电压值与对应的高度值之间的关系为高度值是关于输出电压的一次函数，因此，根据系数a关于标定压力P的解析表达式a＝aa(P)*P+ba和截距b关于标定压力P的解析表达式b＝ab(P)*P+bab，即可得出高度H的计算公式为H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb。因此，得出了高度传感器输出的电压值对应的高度值的计算公式，并且公式中还包含了压力变量，可以计算不同压力下高度传感器输出的电压值对应的高度值，与现有技术的不考虑压力的变化相比，计算更准确。
本实施例的技术方案，通过在不同的标定压力下，测得多组第一标定块的标定数据和第二标定块的标定数据，并根据第一标定块的标定数据计算得到各个第一标定系数a(Pi)，根据第二标定块的标定数据计算得到各个第二标定系数b(Pi)。以各个标定压力Pi为自变量，对应的a(Pi)为因变量，计算得出任一压力下的aa(P)与ba，得出斜率a＝aa(P)*P+ba；以各个标定压力Pi为自变量，对应的b(Pi)为因变量，计算得出任一压力下的ab(P)与bb，得出截距b＝ab(P)*P+bb。从而得出高度的计算公式为H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb。公式中不仅包含了电压变量，还包含了压力变量，可以计算不同压力下高度传感器输出的电压值对应的高度值，与现有技术的不考虑压力的变化相比，计算更准确。解决了不同压力下的标定误差较大的问题，达到了降低高度传感器的标定误差的效果。
在上述技术方案的基础上，a(Pi)和b(Pi)均为关于Pi的一次函数，通过利用高度传感器多次测量在不同压力Pi下输出的模拟量，即可计算出不同压力下对应的第一系数合第二系数。这样计算出的第一系数a(Pi)和第二系数b(Pi)均与Pi相关，在进行高度传感器输出的模拟量换算为高度数值时不会因为压力的变化带来计算误差。
aa(P)和ab(P)均为关于P的一次函数。通过以不同的标定压力Pi为自变量，对应的a(Pi)为因变量，得到任一压力P下的aa(P)，aa(P)即为关于压力P的一次函数；通过以不同的标定压力Pi为自变量，对应的b(Pi)为因变量，得到任一压力P下的ab(P)，ab(P)即为关于压力P的一次函数。这样在进行高度传感器输出的模拟量换算为高度数值时不会因为压力的变化带来计算误差。
a和b均为关于P的函数。系数a和截距b均为关于压力P的函数，可以实现在不同压力下，计算出相应的系数a和截距b，系数a和截距b均随压力的变化而变化，这样在进行高度传感器输出的模拟量换算为高度数值时不会因为压力的变化带来计算误差，提高了计算的准确度和精度。
实施例二
图2为本发明实施例一提供的一种超声波焊接机用高度传感器标定方法的流程图，本实施例可适用于高度传感器标定的情况，该方法可以由超声波焊接机用高度传感器标定装置来执行，参见图2，超声波焊接机用高度传感器标定方法具体包括如下步骤：
S201、步骤(1)在焊头与底模间放入第一标定块。
具体的，首先在超声波焊接机的焊头与低模间放入第一标定块，第一标定块的厚度为Amm，利用高度传感器对第一标定块进行测量。
S202、步骤(2)点击控制器的标定开始按钮。
具体的，在放入第一标定块之后，点击超声波焊接机的控制器的标定开始按钮，控制器即开始工作，开始了对第一标定块的标定。
S203、步骤(3)输入工作压力为Pi。
具体的，利用焊接机的控制器，输入工作压力为Pi，输入可以是手动向控制器输入，也可以是提前对控制器进行设置，使得控制器可以自动设置工作压力。其中i＝1,2,3…m，优选地，m的数值例如可以为5，也可以是其他数值，这里不做具体的限定。
S204、步骤(4)待气压稳定后，气缸动作，焊头下压。
具体的，待气压稳定后，焊接机的气缸动作，带动焊头向下压第一标定块。
S205、步骤(5)待焊头压紧第一标定块后，自动读取当前电压数据N次。
具体的，待焊接机的焊头压紧第一标定块之后，高度传感器自动测量第一标定块的高度，并输出模拟量到焊接机的控制器，模拟量例如可以是电压量。控制器会控制高度传感器测量第一标定块的高度N次，N例如可以是5，也可以是其他数值，优选地，N大于5。控制器采集到的的电压数据即为第一标定块的标定数据。
S206、步骤(6)控制器判定所有待标定的压力数值是否均已完成；如未完成，重复S203至S205；如已完成，执行S207。
具体的，焊接机的控制器判断所有设定的压力数值下的测量是否已经完成，判断采集的电压数据的个数是否满足设定的次数，如果没有完成，继续执行S203，继续尽心压力的设置和电压数据的采集，如果采集完成则执行S207。
S207、第一标定块标定完成。
具体的，控制器判断所有设置的压力下的电压数据已经采集完毕，采集的电压数据的个数满足设定的次数，即完成了对第一标定块的标定，第一标定块的标定数据采集完毕。
S208、步骤(1)在焊头与底模间放入第二标定块。
具体的，第一标定块标定完成后，在超声波焊接机的焊头与低模间放入第二标定块，第二标定块的厚度为Bmm，利用高度传感器对第二标定块进行测量。
S209、步骤(2)输入工作压力为Pi。
具体的，利用焊接机的控制器，输入工作压力为Pi，输入可以是手动向控制器输入，也可以是提前对控制器进行设置，使得控制器可以自动设置工作压力。其中i＝1,2,3…m，优选地，m的数值例如可以为5，也可以是其他数值，这里不做具体的限定。
S210、步骤(3)待气压稳定后，气缸动作，焊头下压。
具体的，待气压稳定后，焊接机的气缸动作，带动焊头向下压第二标定块。
S211、步骤(4)待焊头压紧第二标定块后，自动读取当前电压数据N次。
具体的，待焊接机的焊头压紧第二标定块之后，高度传感器自动测量第二标定块的高度，并输出模拟量到焊接机的控制器，模拟量例如可以是电压量。控制器会控制高度传感器测量第二标定块的高度N次，N例如可以是5，也可以是其他数值，优选地，N大于5。控制器采集到的的电压数据即为第二标定块的标定数据。
S212、步骤(5)控制器判定所有待标定的压力数值是否均已完成；如未完成，重复S209至S211；如已完成，执行S213。
具体的，焊接机的控制器判断所有设定的压力数值下的测量是否已经完成，判断采集的电压数据的个数是否满足设定的次数，如果没有完成，继续执行S209，继续尽心压力的设置和电压数据的采集，如果采集完成则执行S213。
S213、第二标定块标定完成。
具体的，控制器判断所有设置的压力下的电压数据已经采集完毕，采集的电压数据的个数满足设定的次数，即完成了对第二标定块的标定，第二标定块的标定数据采集完毕。
S214、在标定压力Pi下，测得第一标定块的标定数据和第二标定块的标定数据；其中，i为输入标定压力的次数，i＝1,2…m，分别表示不同的标定压力。
S215、步骤(1)：以标定压力P1下，测得的第一标定块和第二标定块的标定数据AP11,AP12,AP13…AP1N与BP11,BP12,BP13…BP1N为输入,采用线性拟合方式计算获取a(P1)，b(P1)；其中A为第一标定块的厚度，B为第二标定块的厚度。
具体的，在第一次设定的标定压力P1下，测得第一标定块的标定数据AP1，经过N次测量，即可采集标定压力P1下的N个第一标定块的标定数据AP11,AP12,AP13…AP1N，并采集标定压力P1下的N个第二标定块的标定数据BP11,BP12,BP13…BP1N。以采集到的第一标定块的标定数据AP11,AP12,AP13…AP1N为输入,采用线性拟合方式进行计算，线性拟合的方式例如可以是用解析表达式逼近离散数据的方法，从而计算得到a(P1)，a(P1)是关于P1的一次函数。以采集到的第二标定块的标定数据BP11,BP12,BP13…BP1N为输入,采用线性拟合方式进行计算，线性拟合的方式例如可以是用解析表达式逼近离散数据的方法，从而计算得到b(P1)，b(P1)是关于P1的一次函数。
S216、步骤(2)：重复S215计算出全部标定压力下的对应a(Pi)与b(Pi)。
具体的，通过重复m次S215，即可计算出不同标定压力Pi下对应的第一标定系数a(Pi)与第二标定系数b(Pi)。
S217、以标定压力P1,P2,P3…Pm为自变量的采样点，以a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的aa(P)与ba，得出a＝aa(P)*P+ba；
S218、以标定压力P1,P2,P3…Pm为自变量P的采样点，以b(P1)、b(P2)、b(P3)、…、b(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的ab(P)与bb，得出b＝ab(P)*P+bb；
S219、基于高度传感器输出的电压U，得出高度H的计算公式为H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb。
S220、步骤(1)在焊头与底模间放入第三标定块；
具体的，在推导出高度H的公式后，在超声波焊接机的焊头与低模间放入第三标定块，第三标定块的厚度为Cmm，利用高度传感器对第三标定块进行测量。
S221、步骤(2)输入工作压力为Pk；
具体的，利用焊接机的控制器，输入工作压力为Pk，输入可以是手动向控制器输入，也可以是提前对控制器进行设置，使得控制器可以自动设置工作压力。
S222、步骤(3)待气压稳定后，气缸动作，焊头下压；
具体的，待气压稳定后，焊接机的气缸动作，带动焊头向下压第三标定块。
S223、步骤(4)待焊头压紧第三标定块后，自动读取当前电压数据Uk；
具体的，待焊接机的焊头压紧第二标定块之后，高度传感器自动测量第二标定块的高度，并输出模拟量到焊接机的控制器，模拟量例如可以是电压量。控制器会控制高度传感器测量第三标定块的高度并采集到高度传感器输出的电压数据Uk。
S224、步骤(5)根据高度H的计算公式计算出放入第三标定块后的高度Hk；
具体的，根据计算得出的高度H的计算公式H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb，将压力Pk和电压Uk带入，即可计算出相应的第三标定块的高度Hk。
S225、步骤(6)将计算出的放入第三标定块后的高度Hk与第三标定块的实际厚度做差，得出计算的误差值。
具体的，将计算出的第三标定块的高度Hk与第三标定块的实际厚度Cmm做差，得出计算的误差值。根据实验和计算，可以得出利用公式H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb计算的标定块的高度与实际的厚度可低至0.02mm以内。因此，利用计算出的公式进行高度传感器的输出值与高度值的换算，可以有效的降低误差。
本实施例的技术方案，通过分别对第一标定块和第二标定块进行标定，获取不同压力下的多组标定数据，并根据第一标定块的标定数据计算得到各个第一标定系数a(Pi)，根据第二标定块的标定数据计算得到各个第二标定系数b(Pi)。以各个标定压力Pi为自变量，对应的a(Pi)为因变量，计算得出任一压力下的aa(P)与ba，得出斜率a＝aa(P)*P+ba；以各个标定压力Pi为自变量，对应的b(Pi)为因变量，计算得出任一压力下的ab(P)与bb，得出截距b＝ab(P)*P+bb。从而得出高度的计算公式为H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb。公式中不仅包含了电压变量，还包含了压力变量，可以计算不同压力下高度传感器输出的电压值对应的高度值，与现有技术的不考虑压力的变化相比，计算更准确。解决了不同压力下的标定误差较大的问题，达到了降低高度传感器的标定误差的效果。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的一种超声波焊接机用高度传感器标定装置的结构示意图，本发明实施例所提供的一种超声波焊接机用高度传感器标定装置可执行本发明任意实施例所提供的一种超声波焊接机用高度传感器标定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。参见图3，一种超声波焊接机用高度传感器标定装置包括：
标定数据采集模块310，用于在标定压力Pi下，测得第一标定块的标定数据和第二标定块的标定数据；其中i为输入标定压力的次数，i＝1,2…m，分别表示不同的标定压力；
标定系数计算模块320，用于根据第一标定块和第二标定块的标定数据采用线性拟合方式计算得到各个第一标定系数a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)和各个第二标定系数b(Pi)；
斜率计算模块330，以标定压力P1,P2,P3…Pm为自变量的采样点，以a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的aa(P)与ba，得出a＝aa(P)*P+ba；
可选地，斜率计算模块330具体用于执行步骤(a)-步骤(b)，步骤(a)-步骤(b)包括：
步骤(a)：以P1压力下，测得的标定块1和标定块2的标定数据AP11,AP12,AP13…AP1N与BP11,BP12,BP13…BP1N为输入，,采用线性拟合方式计算获取a(P1)，b(P1)；其中A为第一标定块的厚度，B为第二标定块的厚度；
步骤(b)：重复步骤(a)计算出全部标定压力下的对应a(Pi)与b(Pi)。
截距计算模块340，以标定压力P1,P2,P3…Pm为自变量P的采样点，以b(P1)、b(P2)、b(P3)、…、b(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的ab(P)与bb，得出b＝ab(P)*P+bb；
公式推导模块350，用于基于高度传感器输出的电压U，得出高度H的计算公式为H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb。
可选地，第一标定块标定模块360，用于执行步骤(c1)-步骤(c6)，步骤(c1)-步骤(c6)包括：
步骤(c1)在焊头与底模间放入第一标定块；
步骤(c2)点击控制器的标定开始按钮；
步骤(c3)输入工作压力为Pi；
步骤(c4)待气压稳定后，气缸动作，焊头下压；
步骤(c5)待焊头压紧所述第一标定块后，自动读取当前电压数据N次；
步骤(c6)控制器判定所有待标定的压力数值是否均已完成；如未完成，重复步骤(c3)至步骤(c5)；如已完成，第一标定块标定完成。
可选地，第二标定块标定模块370，用于执行步骤(d1)-步骤(d5)，步骤(d1)-步骤(d5)包括：
步骤(d1)在焊头与底模间放入第二标定块；
步骤(d2)输入工作压力为Pi；
步骤(d3)待气压稳定后，气缸动作，焊头下压；
步骤(d4)待焊头压紧所述第二标定块后，自动读取当前电压数据N次；
步骤(d5)控制器判定所有待标定的压力数值是否均已完成；如未完成，重复步骤(d2)至(d4)；如已完成，第二标定块标定完成。
可选地，误差计算模块380，用于执行步骤(e1)-步骤(e6)，步骤(e1)-步骤(e6)包括:
步骤(e1)在焊头与底模间放入第三标定块；
步骤(e2)输入工作压力为Pk；
步骤(e3)待气压稳定后，气缸动作，焊头下压；
步骤(e4)待焊头压紧第三标定块后，自动读取当前电压数据Uk；
步骤(e5)根据高度H的计算公式计算出放入第三标定块后的高度Hk；
步骤(e6)将计算出的放入第三标定块后的高度Hk与第三标定块的实际厚度做差，得出计算的误差值。
本实施例提供的一种超声波焊接机用高度传感器标定装置为实现上述实施例的无一种超声波焊接机用高度传感器标定方法，本实施例提供的一种超声波焊接机用高度传感器标定装置实现原理和技术效果与上述实施例类似，此处不再赘述。
实施例四
图4为实施例四提供的一种一种超声波焊接机用高度传感器标定电子设备的结构示意图，如图4所示，该一种超声波焊接机用高度传感器标定电子设备包括处理器40、存储器41和通信接口42；一种超声波焊接机用高度传感器标定电子设备中处理器40的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器40为例；一种超声波焊接机用高度传感器标定电子设备中的处理器40、存储器41、通信接口42可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。总线表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
存储器41作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行一种超声波焊接机用高度传感器标定电子设备的至少一种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。
存储器41可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据一种超声波焊接机用高度传感器标定电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至一种超声波焊接机用高度传感器标定电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
通信接口42可设置为数据的接收与发送。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种超声波焊接机用高度传感器标定方法，其特征在于，包括：
在标定压力Pi下，测得第一标定块的标定数据和第二标定块的标定数据；其中，i为输入标定压力的次数，i＝1，2…m，分别表示不同的标定压力；
根据所述第一标定块和第二标定块的标定数据采用线性拟合方式计算得到各个第一标定系数a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)和各个第二标定系数b(Pi)；
以标定压力P1，P2，P3…Pm为自变量的采样点，以a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的aa(P)与ba，得出a＝aa(P)*P+ba；
以标定压力P1，P2，P3…Pm为自变量P的采样点，以b(P1)、b(P2)、b(P3)、…、b(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的ab(P)与bb，得出b＝ab(P)*P+bb；
基于高度传感器输出的电压U，得出高度H的计算公式为H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb。
2.根据权利要求1所述的超声波焊接机用高度传感器标定方法，其特征在于，所述根据所述第一标定块和第二标定块的标定数据采用线性拟合方式计算得到各个第一标定系数a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)和各个第二标定系数b(Pi)包括：
步骤(1)：以标定压力P1下，测得的所述第一标定块和所述第二标定块的标定数据AP11，AP12，AP13…AP1N与BP11，BP12，BP13…BP1N为输入，采用线性拟合方式计算获取a(P1)，b(P1)；其中A为第一标定块的厚度，B为第二标定块的厚度；
步骤(2)：重复步骤(1)计算出全部标定压力下的对应a(Pi)与b(Pi)。
3.根据权利要求1所述的超声波焊接机用高度传感器标定方法，其特征在于，在所述在标定压力P1下，测得第一标定块的标定数据，测得第二标定块的标定数据之前，还包括：
步骤(1)在焊头与底模间放入所述第一标定块；
步骤(2)点击控制器的标定开始按钮；
步骤(3)输入工作压力为Pi；
步骤(4)待气压稳定后，气缸动作，焊头下压；
步骤(5)待焊头压紧所述第一标定块后，自动读取当前电压数据N次；
步骤(6)所述控制器判定所有待标定的压力数值是否均已完成；如未完成，重复步骤(3)至步骤(5)；如已完成，所述第一标定块标定完成。
4.根据权利要求2所述的超声波焊接机用高度传感器标定方法，其特征在于，在所述在标定压力P1下，测得第一标定块的标定数据，测得第二标定块的标定数据之前，在所述第一标定块标定完成之后，还包括：
步骤(1)在焊头与底模间放入所述第二标定块；
步骤(2)输入工作压力为Pi；
步骤(3)待气压稳定后，气缸动作，焊头下压；
步骤(4)待焊头压紧所述第二标定块后，自动读取当前电压数据N次；
步骤(5)所述控制器判定所有待标定的压力数值是否均已完成；如未完成，重复步骤(2)至(4)；如已完成，所述第二标定块标定完成。
5.根据权利要求1所述的超声波焊接机用高度传感器标定方法，其特征在于，在所述基于高度传感器输出的电压U，得出高度H的计算公式为H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb之后，还包括：
步骤(1)在焊头与底模间放入第三标定块；
步骤(2)输入工作压力为Pk；
步骤(3)待气压稳定后，气缸动作，焊头下压；
步骤(4)待焊头压紧所述第三标定块后，自动读取当前电压数据Uk；
步骤(5)根据所述高度H的计算公式计算出放入所述第三标定块后的高度Hk；
步骤(6)将计算出的放入所述第三标定块后的高度Hk与所述第三标定块的实际厚度做差，得出计算的误差值。
6.根据权利要求1所述的超声波焊接机用高度传感器标定方法，其特征在于，所述a(Pi)和b(Pi)均为关于Pi的一次函数。
7.根据权利要求1所述的超声波焊接机用高度传感器标定方法，其特征在于，所述aa(P)和ab(P)均为关于P的一次函数。
8.根据权利要求1所述的超声波焊接机用高度传感器标定方法，其特征在于，所述a和b均为关于P的函数。
9.一种超声波焊接机用高度传感器标定装置，其特征在于，包括：
标定数据采集模块，用于在标定压力Pi下，测得第一标定块的标定数据和第二标定块的标定数据；其中i为输入标定压力的次数，i＝1，2…m，分别表示不同的标定压力；
标定系数计算模块，用于根据所述第一标定块和第二标定块的标定数据采用线性拟合方式计算得到各个第一标定系数a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)和各个第二标定系数b(Pi)；
斜率计算模块，以标定压力P1，P2，P3…Pm为自变量的采样点，以a(P1)、a(P2)、a(P3)、…、a(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的aa(P)与ba，得出a＝aa(P)*P+ba；
截距计算模块，以标定压力P1，P2，P3…Pm为自变量P的采样点，以b(P1)、b(P2)、b(P3)、…、b(Pm)为对应的因变量，采用线性拟合方式计算得到任一压力下的ab(P)与bb，得出b＝ab(P)*P+bb；
公式推导模块，用于基于高度传感器输出的电压U，得出高度H的计算公式为H＝[aa(P)*P+ba]*U+ab(P)+bb。
10.一种超声波焊接机用高度传感器标定电子设备，其特征在于，包括：处理器，所述处理器用于在执行计算机程序时实现如权利要求1-8中任一所述的高度传感器标定方法。
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