CN113523500B - 轨道车辆焊接智能控制系统及方法 - Google Patents

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CN113523500B CN202110943395.9A CN202110943395A CN113523500B CN 113523500 B CN113523500 B CN 113523500B CN 202110943395 A CN202110943395 A CN 202110943395A CN 113523500 B CN113523500 B CN 113523500B
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Abstract

本发明公开了一种轨道车辆焊接智能控制系统及方法，包括输入单元、参数采集单元、参数输出单元、控制单元，所述输入单元、参数采集单元、参数输出单元分别与控制单元连接，所述控制单元包括焊条种类直径确定模块、焊接电流确定模块、电弧电压确定模块、焊接速度确定模块、实时校正模块，本发明通过对电流、电弧电压、焊接速度的优化和校正，避免了焊接工人主观因素的影响，提高了焊接质量的可靠性。

Description

轨道车辆焊接智能控制系统及方法
技术领域
本发明涉及一种智能焊接技术领域，尤其涉及应用于轨道车辆行业的焊接智能控制系统及方法。
背景技术
为适应社会经济发展的需求，自21世纪初以来，轨道车辆为降低车体本身的质量，通常常用的是不锈钢材质。不锈钢材质的轨道车辆的车辆车体，主要由底架、车顶、侧墙以及端墙四个部位组成。通常地，在底架的关键部位，一般选用低合金高强钢以及耐候结构钢。不锈钢车体的侧墙、车顶以及底架等大部分部件都是采用手工焊接进行焊接工艺。一节车体的焊点能够达到7000-8000个之多，且大部分的焊点都是通过手工校点来进行焊接。
影响焊接质量的因素很多，主要有焊接位置、焊接电流、电弧电压、喷嘴高度、焊接速度、母材钢板厚度、是否摆动及摆动幅度的大小等，但是考虑到实际的焊接生产，一般采用的焊接材料以及所处的焊接环境是固定的，在焊接中焊接位置也多采用变位机使工件处于平焊位置。喷嘴高度和焊接电压变化幅度有限，一般保持不变，主要通过改变焊接电流、电弧电压以及焊接速度来控制熔敷焊道的尺寸和质量。
采用手工焊接机进行焊接时，初始的焊接工艺参数，比如焊接电流、电弧电压、焊接速度等均通过一些有经验的焊接工艺师傅来提供，然后采用这些初始的焊接工艺参数生产试件，并对试件的焊接质量进行评估，从而寻找出优化的焊接工艺参数。各工位的普通焊工即可按照优化的焊接工艺参数进行相应工位的工件焊接。由此可知，这种参数优化的方式，不仅耗费材料多，周期长，不可控因素多，同时，最终获得的优化的焊接工艺参数，也未必是最佳焊接工艺参数。因此，在实际生产过程中，焊工师傅往往会在焊接过程中根据自己既往经验实时修改前述的优化焊接工艺参数，以提高焊接工件的质量，但是，焊工师傅的焊接水平参差不齐，最终成品的焊接质量也难以得到保证。而对于一些经验不足的焊工，显然不具有前述的实时修改能力。因此，整车装配后的质量难以得到保证。
因此，如果在焊接过程中，能够基于熔敷焊道的实际情况，对焊接电流、电弧电压以及焊接速度进行实时优化，则对于最终的焊缝质量的控制，存在极大的促进作用。
中国专利CN112171022 A公开了一种基于同步电参数与视觉的摆动焊接优化方法，其在焊接过程中，采集摆动焊接飞溅过程中的焊接电流，焊接电压以及熔池情况图像；若同时满足条件1：焊接过程飞溅产生频率为焊枪摆动频率的正整数倍；条件2：焊接电流的峰值与基值变化超出平均值的50％以上，存在多个极大值且多个极大值之间相差超过20％；条件3：焊枪在焊缝两侧的最大摆宽位置时，距焊缝的距离相差5％以上；然后调整焊枪的位置。其通过在焊接过程采集到的电信号、图像信号分析判断飞溅产生的原因，从而能够有针对性的实施工艺改善措施。
中国专利CN112935466 A公开了一种改善焊接稳定性和外观质量的工艺参数优化方法，焊接机器人实时采样待焊接坡口的焊层宽度、焊层高度、焊接机器人当前爬行角；将焊层宽度、焊层高度、焊接机器人当前爬行角输入到工艺参数控制公式，获得焊接电流I、焊机机器人爬行速度V；焊机机器人爬行速度V控制全位置焊接机器人，焊接电流I控制数字化焊机，实现管道全位置焊接，该专利只研究了焊接母材情况，未研究焊接后的质量情况。
中国专利CN112651080 A公开了一种基于工业AI技术的焊接结构件工艺优化方法及系统，通过在摩托车车架焊接过程中从工艺数据中提取关联特征数据；将关联特征数据输入训练后的AI模型得到优化工艺参数；基于优化工艺参数对焊接设备进行控制。其通过对摩托车车架焊接过程中的焊接工艺数据进行收集处理，再与测量的焊接完成后的车架的焊接误差进行关联分析，运用模型算法找到数据的关联性，找到减小焊接误差的生产工艺控制方法；通过AI模型对工艺数据进行分析，采用优化工艺参数进行反馈控制，能够在制造过程中对摩托车车架的焊接质量进行控制。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种自动控制焊接电流、电弧电压以及焊接速度的轨道车辆焊接智能控制系统及方法，其焊接电流、电弧电压以及焊接速度控制精确度高，因此使得焊接质量可靠。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种轨道车辆焊接智能控制系统，其特征在于：包括输入单元、参数采集单元、参数输出单元、控制单元，所述输入单元、参数采集单元、参数输出单元分别与控制单元连接，所述控制单元包括焊条种类直径确定模块、焊接电流确定模块、电弧电压确定模块、焊接速度确定模块、实时校正模块，其中：
所述输入单元用于输入轨道车辆母材信息、焊条信息、电流优化参数、电压优化参数、焊接速度优化参数，所述轨道车辆母材信息包括母材材质和母材厚度，所述焊条信息包括焊条种类和焊条直径。
所述参数采集单元采集实时电流、实时电压、实时焊接速度。
所述焊条种类直径确定模块根据母材信息确定焊条种类和焊条直径。
所述焊接电流确定模块根据焊条种类、焊条直径、电流优化参数确定焊接电流优选值。
所述电弧电压确定模块根据焊条种类、焊条直径、电压优化参数确定电弧电压优选值。
所述焊接速度确定模块根据焊条种类、焊条直径、焊接电流优选值、电弧电压优选值、焊接速度优化参数确定焊接速度优选值。
所述实时校正模块根据焊接电流优选值对采集到的实时电流进行校正，得到校正电流。根据电弧电压优选值对采集到的实时电压进行校正，得到校正电弧电压。根据焊接速度优选值对采集到的实时焊接速度进行校正，得到校正焊接速度。
所述参数输出单元用于将校正电流、校正电弧电压输出到焊机电源控制系统，将校正焊接速度输出给焊接工人。
优选的：所述焊接电流确定模块包括由焊接电流模型制成的电路和由焊接电流优选值模型制成的电路，其中：
焊接电流模型如下：
Figure 730544DEST_PATH_IMAGE001
其中，焊接电流
Figure 2257DEST_PATH_IMAGE002
分为平焊位置焊接电流
Figure 623338DEST_PATH_IMAGE003
、立焊位置焊接电流
Figure 269083DEST_PATH_IMAGE004
、横仰焊位 置焊接电流
Figure 722061DEST_PATH_IMAGE005
，
Figure 238493DEST_PATH_IMAGE006
表示平焊位置焊条直径，
Figure 908771DEST_PATH_IMAGE007
表示平焊焊接电流系数，
Figure 245074DEST_PATH_IMAGE008
表示立 焊焊接电流系数，
Figure 485431DEST_PATH_IMAGE009
表示横仰焊焊接电流系数，
Figure 731736DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 743554DEST_PATH_IMAGE011
表示焊条种类数目。
焊接电流优选值模型如下：
Figure 190323DEST_PATH_IMAGE012
Figure 313000DEST_PATH_IMAGE013
Figure 210549DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 455585DEST_PATH_IMAGE015
；
Figure 766481DEST_PATH_IMAGE016
；
Figure 850106DEST_PATH_IMAGE017
；
Figure 523532DEST_PATH_IMAGE018
；
Figure 611574DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure 81870DEST_PATH_IMAGE020
；
其中，
Figure 435097DEST_PATH_IMAGE021
表示电流影响值，
Figure 635134DEST_PATH_IMAGE022
表示电流影响下晶粒系数，
Figure 769444DEST_PATH_IMAGE023
表示电流影响下 咬边率系数，
Figure 648407DEST_PATH_IMAGE024
表示电流影响下的气孔率系数，
Figure 604993DEST_PATH_IMAGE025
表示电流影响下的飞溅率系数，
Figure 393957DEST_PATH_IMAGE026
表示电流影响下的夹渣率系数，
Figure 761485DEST_PATH_IMAGE027
表示电流影响下的电弧频率系数，
Figure 658902DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure 465184DEST_PATH_IMAGE029
、
Figure 249601DEST_PATH_IMAGE030
表示 晶粒直径与电流关系因数，
Figure 801411DEST_PATH_IMAGE031
、
Figure 795912DEST_PATH_IMAGE032
、
Figure 546830DEST_PATH_IMAGE033
表示咬边率与电流关系因数，
Figure 44808DEST_PATH_IMAGE034
、
Figure 268985DEST_PATH_IMAGE035
、
Figure 360569DEST_PATH_IMAGE036
表 示咬边率与电流关系因数，
Figure 774232DEST_PATH_IMAGE037
、
Figure 283973DEST_PATH_IMAGE038
、
Figure 960942DEST_PATH_IMAGE039
表示飞溅率与电流关系因数，
Figure 789090DEST_PATH_IMAGE040
表示夹渣率与 电流关系因数，
Figure 6445DEST_PATH_IMAGE041
、
Figure 416697DEST_PATH_IMAGE042
、
Figure 418895DEST_PATH_IMAGE043
表示电弧频率与电流关系因数，
Figure 875284DEST_PATH_IMAGE044
表示电流影响下的晶粒 直径阈值，
Figure 302855DEST_PATH_IMAGE045
表示电流影响下的咬边率阈值，
Figure 20144DEST_PATH_IMAGE046
表示电流影响下的气孔率阈值，
Figure 570074DEST_PATH_IMAGE047
表示 电流影响下的飞溅率阈值，
Figure 389125DEST_PATH_IMAGE048
表示电流影响下的夹渣率阈值，
Figure 948282DEST_PATH_IMAGE049
表示电流影响下的电弧 频率最小值，
Figure 83860DEST_PATH_IMAGE050
表示电流影响下的电弧频率最大值，
Figure 680057DEST_PATH_IMAGE051
表示电流最小值，
Figure 766831DEST_PATH_IMAGE052
表示电压 最大值。
优选的：所述电弧电压确定模块包括由电弧电压模型制成的电路和由电弧电压优选值模型制成的电路，其中：
电弧电压模型如下：
Figure 598521DEST_PATH_IMAGE053
其中，电弧电压
Figure 306714DEST_PATH_IMAGE054
分为平焊位置电弧电压
Figure 464026DEST_PATH_IMAGE055
、立焊位置电弧电压
Figure 560068DEST_PATH_IMAGE056
、横仰焊 位置电弧电压
Figure 336394DEST_PATH_IMAGE057
，
Figure 23727DEST_PATH_IMAGE058
表示平焊电弧电压系数，
Figure 476574DEST_PATH_IMAGE059
表示立焊电弧电压系数，
Figure 350989DEST_PATH_IMAGE060
表示 横仰焊电弧电压系数。
电弧电压优选值模型如下：
Figure 462165DEST_PATH_IMAGE061
Figure 364524DEST_PATH_IMAGE013
Figure 863639DEST_PATH_IMAGE062
；
Figure 366295DEST_PATH_IMAGE063
；
Figure 530429DEST_PATH_IMAGE064
；
Figure 661196DEST_PATH_IMAGE065
；
Figure 3316DEST_PATH_IMAGE066
；
Figure 475492DEST_PATH_IMAGE067
；
Figure 521945DEST_PATH_IMAGE068
；
Figure 648164DEST_PATH_IMAGE069
；
其中，
Figure 489082DEST_PATH_IMAGE070
表示电压影响值，
Figure 12336DEST_PATH_IMAGE071
表示电压影响下的熔宽系数，
Figure 206688DEST_PATH_IMAGE072
表示电压影响 下的咬边率系数，
Figure 462DEST_PATH_IMAGE073
表示电压影响下的气孔率系数，
Figure 746702DEST_PATH_IMAGE074
表示电压影响下的飞溅率，
Figure 711247DEST_PATH_IMAGE075
表示电压影响下的熔深系数，
Figure 833923DEST_PATH_IMAGE076
表示电压影响下的电弧频率系数，
Figure 184002DEST_PATH_IMAGE077
表示电压影响下 的焊波粗糙度系数，
Figure 304405DEST_PATH_IMAGE078
、
Figure 615300DEST_PATH_IMAGE079
表示熔宽与电压关系因数，
Figure 899258DEST_PATH_IMAGE080
、
Figure 916892DEST_PATH_IMAGE081
、
Figure 270513DEST_PATH_IMAGE082
表示咬边率与电 压关系因数，
Figure 193339DEST_PATH_IMAGE083
、
Figure 657818DEST_PATH_IMAGE084
、
Figure 529959DEST_PATH_IMAGE085
表示气孔率与电压关系因数，
Figure 415001DEST_PATH_IMAGE086
、
Figure 638172DEST_PATH_IMAGE087
、
Figure 827714DEST_PATH_IMAGE088
表示飞溅率与 电压关系因数，
Figure 757624DEST_PATH_IMAGE089
、
Figure 718626DEST_PATH_IMAGE090
表示熔深与电压关系因数，
Figure 849000DEST_PATH_IMAGE091
、
Figure 655282DEST_PATH_IMAGE092
、
Figure 502015DEST_PATH_IMAGE093
表示电弧频率与电压 关系因数，
Figure 492974DEST_PATH_IMAGE094
、
Figure 487475DEST_PATH_IMAGE095
表示焊波粗糙度与电压关系因数，
Figure 972814DEST_PATH_IMAGE096
表示电压影响下的熔宽最小 值，
Figure 424786DEST_PATH_IMAGE097
表示电压影响熔宽下的最大值，
Figure 462012DEST_PATH_IMAGE098
表示电压影响下的咬边率阈值，
Figure 615913DEST_PATH_IMAGE099
表示电压 影响下的气孔率阈值，
Figure 154211DEST_PATH_IMAGE100
表示电压影响下的飞溅率阈值，
Figure 37853DEST_PATH_IMAGE101
表示电压影响下的最小熔 深值，
Figure 121347DEST_PATH_IMAGE102
表示电压影响下的最大熔深值，
Figure 90440DEST_PATH_IMAGE103
表示电压影响下的电弧频率最小值，
Figure 196543DEST_PATH_IMAGE104
表示电压影响下的电弧频率最大值，
Figure 75637DEST_PATH_IMAGE105
表示焊波粗糙度阈值，
Figure 641616DEST_PATH_IMAGE106
表示电压最小值，
Figure 98005DEST_PATH_IMAGE107
表示电压最大值。
优选的：所述焊接速度确定模块包括由焊接速度模型制成的电路和由焊接速度优选值模型制成的电路，其中：
焊接速度模型如下：
Figure 463259DEST_PATH_IMAGE108
其中，
Figure 55914DEST_PATH_IMAGE109
表示焊接速度，
Figure 294260DEST_PATH_IMAGE110
表示母材厚度影响的焊接速度系数，
Figure 113311DEST_PATH_IMAGE111
表示焊条直径 影响的焊接速度系数，
Figure 406889DEST_PATH_IMAGE112
表示电流影响的焊接速度系数，
Figure 244264DEST_PATH_IMAGE113
表示电压影响的焊接速度系 数。
焊接速度优选值模型如下：
Figure 637199DEST_PATH_IMAGE114
Figure 753666DEST_PATH_IMAGE013
Figure 913252DEST_PATH_IMAGE115
；
Figure 746079DEST_PATH_IMAGE116
；
Figure 247599DEST_PATH_IMAGE117
；
Figure 588713DEST_PATH_IMAGE118
；
Figure 224093DEST_PATH_IMAGE119
；
Figure 317951DEST_PATH_IMAGE120
；
其中，
Figure 770798DEST_PATH_IMAGE121
表示焊接速度影响值，
Figure 645213DEST_PATH_IMAGE122
表示焊接速度影响下的熔宽系数，
Figure 225230DEST_PATH_IMAGE123
表示 焊接速度影响下的咬边率系数，
Figure 186977DEST_PATH_IMAGE124
表示焊接速度影响下的气孔率系数，
Figure 420512DEST_PATH_IMAGE125
表示焊接速 度影响下的飞溅率，
Figure 719906DEST_PATH_IMAGE126
表示焊接速度影响下的熔深系数，
Figure 821723DEST_PATH_IMAGE127
表示焊接速度影响下的电 弧频率系数，
Figure 218069DEST_PATH_IMAGE128
、
Figure 763451DEST_PATH_IMAGE129
表示熔宽与焊接速度关系因数，
Figure 300874DEST_PATH_IMAGE130
、
Figure 816169DEST_PATH_IMAGE131
、
Figure 4705DEST_PATH_IMAGE132
表示晶粒直径与焊 接速度关系因数，
Figure 704677DEST_PATH_IMAGE133
、
Figure 306559DEST_PATH_IMAGE134
表示气孔率与焊接速度关系因数，
Figure 766491DEST_PATH_IMAGE135
、
Figure 557336DEST_PATH_IMAGE136
表示热影响区与焊 接速度关系因数，
Figure 303575DEST_PATH_IMAGE137
、
Figure 2541DEST_PATH_IMAGE138
表示熔深与焊接速度关系因数，
Figure 312168DEST_PATH_IMAGE139
、
Figure 272034DEST_PATH_IMAGE140
、
Figure 330120DEST_PATH_IMAGE141
表示变形率与 焊接速度关系因数，
Figure 906595DEST_PATH_IMAGE142
表示焊接速度影响下的熔宽阈值，
Figure 255799DEST_PATH_IMAGE143
表示焊接速度影响下的晶粒 直径阈值，
Figure 211116DEST_PATH_IMAGE144
表示焊接速度影响下的气孔率阈值，
Figure 564737DEST_PATH_IMAGE145
表示焊接速度影响下的热影响区阈 值，
Figure 18721DEST_PATH_IMAGE146
表示焊接速度影响下的熔深阈值，
Figure 624146DEST_PATH_IMAGE147
表示焊接速度影响下的变形阈值。
优选的：所述实时校正模块为校正模型制成的电路，校正模型如下：
Figure 558604DEST_PATH_IMAGE148
其中，
Figure 792050DEST_PATH_IMAGE149
，
Figure 687324DEST_PATH_IMAGE150
表示校正电流，
Figure 955495DEST_PATH_IMAGE151
表示焊接电流优选值，
Figure 931410DEST_PATH_IMAGE152
表示实时电流，
Figure 502200DEST_PATH_IMAGE153
表示电流校正阈值，
Figure 9404DEST_PATH_IMAGE150
表示校正电弧电压，
Figure 504102DEST_PATH_IMAGE151
表示电弧电压优选值，
Figure 554097DEST_PATH_IMAGE152
表示实时电压，
Figure 154843DEST_PATH_IMAGE153
表 示电压校正阈值，
Figure 336294DEST_PATH_IMAGE150
表示校正焊接速度，
Figure 556054DEST_PATH_IMAGE151
表示焊接速度优选值，
Figure 585190DEST_PATH_IMAGE152
表示实时焊接速度，
Figure 245585DEST_PATH_IMAGE153
表示焊接速度校正阈值。
优选的：所述焊条种类直径确定模块包括由焊条种类和初始焊条直径模型制成的电路和由三层焊条直径模型制成的电路，其中：
焊条种类和初始焊条直径模型如下：
Figure 665065DEST_PATH_IMAGE154
母材厚度相同的情况下：
Figure 813150DEST_PATH_IMAGE155
初始焊条直径
Figure 821426DEST_PATH_IMAGE156
分为平焊位置焊条直径
Figure 967237DEST_PATH_IMAGE006
、立焊位置焊条直径
Figure 670750DEST_PATH_IMAGE157
、横仰焊位 置焊条直径
Figure 248625DEST_PATH_IMAGE158
。
其中，
Figure 924457DEST_PATH_IMAGE156
表示初始焊条直径，
Figure 303485DEST_PATH_IMAGE006
表示平焊位置焊条直径，
Figure 618929DEST_PATH_IMAGE157
表示立焊位置焊 条直径，
Figure 46499DEST_PATH_IMAGE158
表示横仰焊位置焊条直径，
Figure 904734DEST_PATH_IMAGE159
表示母材厚度，
Figure 343412DEST_PATH_IMAGE160
表示不同母材厚度所对应平焊焊条直径系数，
Figure 21518DEST_PATH_IMAGE161
表示立焊 焊条直径系数，
Figure 190462DEST_PATH_IMAGE162
表示横仰焊焊条直径系数。
三层焊条直径模型如下：
Figure 824575DEST_PATH_IMAGE163
其中，
Figure 810985DEST_PATH_IMAGE164
表示第
Figure 851754DEST_PATH_IMAGE165
种焊条直径，
Figure 371859DEST_PATH_IMAGE166
表示第
Figure 939107DEST_PATH_IMAGE165
种焊条焊接第一层的焊条直径，
Figure 971785DEST_PATH_IMAGE167
表示 第
Figure 624483DEST_PATH_IMAGE165
种焊条焊接第二层的焊条直径，
Figure 181235DEST_PATH_IMAGE168
表示第
Figure 275093DEST_PATH_IMAGE165
种焊条焊接第三层的焊条直径。
优选的：包括数据库存储单元，所述数据库存储单元用于轨道车辆母材信息、焊条信息、电流确定信息、电压确定信息、焊接速度确定信息。
一种轨道车辆焊接智能控制方法，包括以下步骤：
步骤1，根据轨道车辆母材材质和母材厚度建立焊条种类和初始焊条直径模型，得到焊条种类和初始焊条直径。然后根据焊接层次和得到的焊条种类和初始焊条直径建立三层焊条直径模型，得到各层的焊条直径。
步骤2，根据得到的焊条直径建立焊接电流模型，得到焊接电流。根据得到焊接电流和电流优化参数建立焊接电流优选值模型，得到焊接电流优选值。
步骤3，根据得到的焊条直径建立电弧电压模型，得到电弧电压。根据得到电弧电压和电弧电压优化参数建立电弧电压优选值模型，得到电弧电压优选值。
步骤4，根据母材厚度以及得到的焊条直径、焊接电流优选值、电弧电压优选值建立焊接速度模型，得到焊接速度。根据得到焊接速度和焊接速度优化参数建立焊接速度优选值模型，得到焊接速度优选值。
步骤5，采集实时电流、实时电压、实时焊接速度，将实时电流与焊接电流优选值进行比较校正，得到校正电流。将实时电压与电弧电压优选值对进行比较校正，得到校正电弧电压。将实时焊接速度与焊接速度优选值进行比较校正，得到校正焊接速度。
步骤6，将校正电流、校正电弧电压输出到焊机电源控制系统，焊机电源控制系统输出校正电流、校正电弧电压。将校正焊接速度输送给焊接工人，焊接工人以校正焊接速度进行焊接。
本发明相比现有技术，具有以下有益效果：
本发明先通过电流、电弧电压、焊接速度的优化，得到优化后的焊接电流优选值、电弧电压优选值、焊接速度优选值，然后再实时的采集焊接电流、电弧电压和焊接速度，通过校正模型，通过焊接电流优选值、电弧电压优选值、焊接速度优选值将实时电流、实时电压、实时焊接速度进行校正，得到校正后的校正电流、校正电弧电压、校正焊接速度，焊接工人以校正后的校正电流、校正电弧电压进行焊接，并对实时焊接速度监控，一方面有效地避免了焊接工人主观因素的影响，另一方面，本发明综合考虑了焊接电流、电弧电压以及焊接速度对焊接质量的影响，以对焊接电流、电弧电压以及焊接速度进行优化，有效的减少了焊接过程中的咬边、飞溅、气孔、夹渣等情况，降低了晶粒直径大小，提高了焊接质量的可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明所述的轨道车辆焊接智能控制系统，可以用于轨道车辆底架地板、底架前端牵引部件、端板、构架或者侧墙等部件焊接时，焊接工艺参数焊接电流、电弧电压、焊接速度的优化，如图1所示，包括输入单元、参数采集单元、参数输出单元、数据库存储单元、控制单元，所述输入单元、参数采集单元、参数输出单元、数据库存储单元分别与控制单元连接，所述控制单元包括焊条种类直径确定模块、焊接电流确定模块、电弧电压确定模块、焊接速度确定模块、实时校正模块，其中：
所述输入单元用于输入轨道车辆母材信息、焊条信息、电流优化参数、电压优化参数、焊接速度优化参数，所述轨道车辆母材信息包括母材材质和母材厚度，所述焊条信息包括焊条种类和焊条直径。对于手工焊接而言，输入单元所输入的各参数，一般根据需求直接在手工焊机内调用即可。
所述参数采集单元采集实时电流、实时电压、实时焊接速度。实时电流、实时电压的采集，现有的手工焊机，比如EWM 数字化手工焊机本身就自带对应的采集系统。但是，目前的一般手工焊机不具有实时焊接速度采集功能，对此，我们需要对现有手工焊机增加实时焊接速度采集功能，比如可以直接在焊枪上安装陀螺仪，根据陀螺仪在焊接过程中所采集的数据，再根据现有的一些常规算法，即可获得实时焊接速度。
所述焊条种类直径确定模块根据母材信息确定焊条种类和焊条直径。所述焊条种类直径确定模块包括由焊条种类和初始焊条直径模型制成的电路和由三层焊条直径模型制成的电路。
所述焊接电流确定模块根据焊条种类、焊条直径、电流优化参数确定焊接电流优选值。所述焊接电流确定模块包括由焊接电流模型制成的电路和由焊接电流优选值模型制成的电路。
所述电弧电压确定模块根据焊条种类、焊条直径、电压优化参数确定电弧电压优选值。电弧电压确定模块包括由电弧电压模型制成的电路和由电弧电压优选值模型制成的电路。
所述焊接速度确定模块根据焊条种类、焊条直径、焊接电流优选值、电弧电压优选值、焊接速度优化参数确定焊接速度优选值。所述焊接速度确定模块包括由焊接速度模型制成的电路和由焊接速度优选值模型制成的电路。
所述数据库存储单元用于轨道车辆母材信息、焊条信息、电流确定信息、电压确定信息、焊接速度确定信息。
所述实时校正模块根据焊接电流优选值对采集到的实时电流进行校正，得到校正电流。根据电弧电压优选值对采集到的实时电压进行校正，得到校正电弧电压。根据焊接速度优选值对采集到的实时焊接速度进行校正，得到校正焊接速度。
所述参数输出单元用于将校正电流、校正电弧电压输出到焊机电源控制系统，将校正焊接速度输出给焊接工人。
一种轨道车辆焊接智能控制方法，包括以下步骤：
步骤1，根据轨道车辆母材材质和母材厚度建立焊条种类和初始焊条直径模型，得到焊条种类和初始焊条直径。然后根据焊接层次和得到的焊条种类和初始焊条直径建立三层焊条直径模型，得到各层的焊条直径。
步骤11，根据轨道车辆母材材质和母材厚度确定焊条种类和初始焊条直径，将初 始焊条直径
Figure 492054DEST_PATH_IMAGE156
分为
Figure 507415DEST_PATH_IMAGE006
、立焊位置焊条直径
Figure 212066DEST_PATH_IMAGE157
、横仰焊位置焊条直径
Figure 675277DEST_PATH_IMAGE158
，则焊条种 类和初始焊条直径模型如下：
Figure 784178DEST_PATH_IMAGE154
母材厚度相同的情况下：
Figure 834305DEST_PATH_IMAGE155
其中，
Figure 811488DEST_PATH_IMAGE156
表示初始焊条直径，
Figure 83201DEST_PATH_IMAGE006
表示平焊位置焊条直径，
Figure 753217DEST_PATH_IMAGE157
表示立焊位置焊 条直径，
Figure 992437DEST_PATH_IMAGE158
表示横仰焊位置焊条直径，
Figure 445415DEST_PATH_IMAGE159
表示母材厚度，
Figure 696268DEST_PATH_IMAGE160
表示不同母材厚度所对应平焊焊条直径系数，
Figure 957091DEST_PATH_IMAGE161
表示立焊 焊条直径系数，
Figure 434340DEST_PATH_IMAGE162
表示横仰焊焊条直径系数，
Figure 753326DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 248898DEST_PATH_IMAGE011
表示焊条种类数目。
步骤12，根据轨道车辆母材厚度将焊接分为三个层次，则整个焊接工艺的焊条直径分为第一层的焊条直径、第二层的焊条直径、第三层的焊条直径，根据初始焊条直径确定第一层的焊条直径、第二层的焊条直径、第三层的焊条直径。
三层焊条直径模型如下：
Figure 932821DEST_PATH_IMAGE163
其中，
Figure 490841DEST_PATH_IMAGE164
表示第
Figure 301933DEST_PATH_IMAGE169
种焊条直径，
Figure 402744DEST_PATH_IMAGE166
表示第
Figure 319885DEST_PATH_IMAGE169
种焊条焊接第一层的焊条直径，
Figure 20994DEST_PATH_IMAGE167
表示 第
Figure 947361DEST_PATH_IMAGE169
种焊条焊接第二层的焊条直径，
Figure 699417DEST_PATH_IMAGE168
表示第
Figure 676206DEST_PATH_IMAGE165
种焊条焊接第三层的焊条直径。
步骤2，根据得到的焊条直径建立焊接电流模型，得到焊接电流。根据得到焊接电流和电流优化参数建立焊接电流优选值模型，得到焊接电流优选值。
步骤21，将焊接电流
Figure 146502DEST_PATH_IMAGE002
分为平焊位置焊接电流
Figure 345402DEST_PATH_IMAGE003
、立焊位置焊接电流
Figure 670073DEST_PATH_IMAGE004
、横仰 焊位置焊接电流
Figure 132279DEST_PATH_IMAGE005
，则焊接电流模型如下：
Figure 886608DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 843194DEST_PATH_IMAGE007
表示平焊焊接电流系数，
Figure 507524DEST_PATH_IMAGE008
表示立焊焊接电流系数，
Figure 124319DEST_PATH_IMAGE009
表示横仰焊 焊接电流系数。
步骤22，第
Figure 631524DEST_PATH_IMAGE165
种焊条的焊接电流优选值确定：
焊接电流优选值模型建立如下：
Figure 578752DEST_PATH_IMAGE170
Figure 907708DEST_PATH_IMAGE171
Figure 774033DEST_PATH_IMAGE172
Figure 440638DEST_PATH_IMAGE173
Figure 440824DEST_PATH_IMAGE174
Figure 469960DEST_PATH_IMAGE175
Figure 116973DEST_PATH_IMAGE176
Figure 287185DEST_PATH_IMAGE177
Figure 107374DEST_PATH_IMAGE178
Figure 725437DEST_PATH_IMAGE179
其中，
Figure 854936DEST_PATH_IMAGE021
表示电流影响值，
Figure 699395DEST_PATH_IMAGE022
表示电流影响下晶粒系数，
Figure 651170DEST_PATH_IMAGE023
表示电流影响下 咬边率系数，
Figure 809226DEST_PATH_IMAGE024
表示电流影响下的气孔率系数，
Figure 63621DEST_PATH_IMAGE025
表示电流影响下的飞溅率系数，
Figure 520010DEST_PATH_IMAGE026
表示电流影响下的夹渣率系数，
Figure 196848DEST_PATH_IMAGE027
表示电流影响下的电弧频率系数，
Figure 930449DEST_PATH_IMAGE180
表示电流影响下 的晶粒直径，
Figure 480379DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure 581321DEST_PATH_IMAGE181
、
Figure 750265DEST_PATH_IMAGE030
表示晶粒直径与电流关系因数，
Figure 384378DEST_PATH_IMAGE044
表示电流影响下的晶粒直径 阈值，
Figure 370788DEST_PATH_IMAGE182
表示电流影响下的咬边率，
Figure 677136DEST_PATH_IMAGE031
、
Figure 508826DEST_PATH_IMAGE032
、
Figure 519417DEST_PATH_IMAGE033
表示咬边率与电流关系因数，
Figure 286516DEST_PATH_IMAGE045
表示 电流影响下的咬边率阈值，
Figure 939215DEST_PATH_IMAGE183
表示电流影响下的气孔率，
Figure 761546DEST_PATH_IMAGE034
、
Figure 324245DEST_PATH_IMAGE184
、
Figure 386879DEST_PATH_IMAGE036
表示咬边率与电流 关系因数，
Figure 949710DEST_PATH_IMAGE046
表示电流影响下的气孔率阈值，
Figure 264148DEST_PATH_IMAGE185
表示电流影响下的飞溅率，
Figure 540408DEST_PATH_IMAGE037
、
Figure 960894DEST_PATH_IMAGE038
、
Figure 463551DEST_PATH_IMAGE039
表示飞溅率与电流关系因数，
Figure 706313DEST_PATH_IMAGE047
表示电流影响下的飞溅率阈值，
Figure 725829DEST_PATH_IMAGE186
表示电流影响下 的夹渣率，
Figure 67948DEST_PATH_IMAGE040
表示夹渣率与电流关系因数，
Figure 651376DEST_PATH_IMAGE048
表示电流影响下的夹渣率阈值，
Figure 619201DEST_PATH_IMAGE187
表示电 流影响下的电弧频率，
Figure 10999DEST_PATH_IMAGE041
、
Figure 851916DEST_PATH_IMAGE188
、
Figure 548739DEST_PATH_IMAGE043
表示电弧频率与电流关系因数，
Figure 805408DEST_PATH_IMAGE049
表示电流影响下 的电弧频率最小值，
Figure 910767DEST_PATH_IMAGE050
表示电流影响下的电弧频率最大值，
Figure 843957DEST_PATH_IMAGE051
表示电流最小值，
Figure 808502DEST_PATH_IMAGE052
表 示电压最大值。
步骤3，根据得到的焊条直径建立电弧电压模型，得到电弧电压。根据得到电弧电压和电弧电压优化参数建立电弧电压优选值模型，得到电弧电压优选值。
步骤31，将电弧电压
Figure 931179DEST_PATH_IMAGE054
分为平焊位置电弧电压
Figure 779793DEST_PATH_IMAGE055
、立焊位置电弧电压
Figure 962513DEST_PATH_IMAGE056
、横 仰焊位置电弧电压
Figure 148774DEST_PATH_IMAGE057
；则电弧电压模型为：
Figure 996514DEST_PATH_IMAGE053
其中，
Figure 342044DEST_PATH_IMAGE058
表示平焊电弧电压系数，
Figure 305452DEST_PATH_IMAGE059
表示立焊电弧电压系数，
Figure 526480DEST_PATH_IMAGE060
表示横仰焊 电弧电压系数；
步骤32，电弧电压优选值确定：
电弧电压优选值模型的建立方法如下：
Figure 256539DEST_PATH_IMAGE189
Figure 66363DEST_PATH_IMAGE190
Figure 590885DEST_PATH_IMAGE191
Figure 797745DEST_PATH_IMAGE192
Figure 941281DEST_PATH_IMAGE193
Figure 995825DEST_PATH_IMAGE194
Figure 314417DEST_PATH_IMAGE195
Figure 759305DEST_PATH_IMAGE196
Figure 565587DEST_PATH_IMAGE197
Figure 396009DEST_PATH_IMAGE069
Figure 934437DEST_PATH_IMAGE198
其中，
Figure 289458DEST_PATH_IMAGE070
表示电压影响值，
Figure 165010DEST_PATH_IMAGE071
表示电压影响下的熔宽系数，
Figure 600670DEST_PATH_IMAGE072
表示电压影响 下的咬边率系数，
Figure 28109DEST_PATH_IMAGE073
表示电压影响下的气孔率系数，
Figure 244327DEST_PATH_IMAGE074
表示电压影响下的飞溅率，
Figure 330095DEST_PATH_IMAGE075
表示电压影响下的熔深系数，
Figure 571327DEST_PATH_IMAGE076
表示电压影响下的电弧频率系数，
Figure 45034DEST_PATH_IMAGE077
表示电压影响下 的焊波粗糙度系数，
Figure 889493DEST_PATH_IMAGE199
表示电压影响下的熔宽，
Figure 106848DEST_PATH_IMAGE078
、
Figure 766368DEST_PATH_IMAGE079
表示熔宽与电压关系因数，
Figure 20763DEST_PATH_IMAGE096
表示电压影响下的熔宽最小值，
Figure 899988DEST_PATH_IMAGE097
表示电压影响熔宽下的最大值，
Figure 655455DEST_PATH_IMAGE200
表示电压影 响下的咬边率，
Figure 389055DEST_PATH_IMAGE080
、
Figure 673406DEST_PATH_IMAGE081
、
Figure 538463DEST_PATH_IMAGE082
表示咬边率与电压关系因数，
Figure 972986DEST_PATH_IMAGE098
表示电压影响下的咬边 率阈值，
Figure 420148DEST_PATH_IMAGE201
表示电压影响下的气孔率，
Figure 826465DEST_PATH_IMAGE083
、
Figure 601655DEST_PATH_IMAGE202
、
Figure 698924DEST_PATH_IMAGE085
表示气孔率与电压关系因数，
Figure 656384DEST_PATH_IMAGE099
表 示电压影响下的气孔率阈值，
Figure 485800DEST_PATH_IMAGE203
表示电压影响下的飞溅率，
Figure 872919DEST_PATH_IMAGE086
、
Figure 196715DEST_PATH_IMAGE087
、
Figure 493835DEST_PATH_IMAGE088
表示飞溅率 与电压关系因数，
Figure 822049DEST_PATH_IMAGE100
表示电压影响下的飞溅率阈值，
Figure 883414DEST_PATH_IMAGE204
表示电压影响下的熔深，
Figure 463431DEST_PATH_IMAGE089
、
Figure 159599DEST_PATH_IMAGE090
表示熔深与电压关系因数，
Figure 534079DEST_PATH_IMAGE101
表示电压影响下的最小熔深值，
Figure 161370DEST_PATH_IMAGE102
表示电压影响下 的最大熔深值，
Figure 325504DEST_PATH_IMAGE205
表示电压影响下的电弧频率，
Figure 331637DEST_PATH_IMAGE091
、
Figure 158910DEST_PATH_IMAGE206
、
Figure 945600DEST_PATH_IMAGE093
表示电弧频率与电压关系 因数，
Figure 726474DEST_PATH_IMAGE103
表示电压影响下的电弧频率最小值，
Figure 101961DEST_PATH_IMAGE104
表示电压影响下的电弧频率最大值，
Figure 942878DEST_PATH_IMAGE207
表示电压影响下的焊波粗糙度，
Figure 216864DEST_PATH_IMAGE094
、
Figure 159019DEST_PATH_IMAGE095
表示焊波粗糙度与电压关系因数，
Figure 202062DEST_PATH_IMAGE105
表示 焊波粗糙度阈值，
Figure 213880DEST_PATH_IMAGE106
表示电压最小值，
Figure 162113DEST_PATH_IMAGE107
表示电压最大值。
步骤4，根据母材厚度以及得到的焊条直径、焊接电流优选值、电弧电压优选值建立焊接速度模型，得到焊接速度。根据得到焊接速度和焊接速度优化参数建立焊接速度优选值模型，得到焊接速度优选值。
步骤41，焊接速度模型如下：
Figure 284790DEST_PATH_IMAGE108
其中，
Figure 182339DEST_PATH_IMAGE109
表示焊接速度，
Figure 991157DEST_PATH_IMAGE110
表示母材厚度影响的焊接速度系数，
Figure 302053DEST_PATH_IMAGE111
表示焊条直径 影响的焊接速度系数，
Figure 900524DEST_PATH_IMAGE112
表示电流影响的焊接速度系数，
Figure 105110DEST_PATH_IMAGE113
表示电压影响的焊接速度系 数。
步骤42，第
Figure 458731DEST_PATH_IMAGE165
种焊条的焊接速度优选值确定：
焊接速度优选值模型建立如下：
Figure 132289DEST_PATH_IMAGE208
Figure 305691DEST_PATH_IMAGE209
Figure 240149DEST_PATH_IMAGE210
Figure 436775DEST_PATH_IMAGE211
Figure 846897DEST_PATH_IMAGE212
Figure 849488DEST_PATH_IMAGE213
Figure 779398DEST_PATH_IMAGE214
Figure 163237DEST_PATH_IMAGE215
Figure 936021DEST_PATH_IMAGE216
其中，
Figure 352090DEST_PATH_IMAGE121
表示焊接速度影响值，
Figure 448091DEST_PATH_IMAGE217
表示母材厚度关于焊接速度的响应系数，
Figure 48836DEST_PATH_IMAGE218
表 示焊条直径关于焊接速度的响应系数，
Figure 184283DEST_PATH_IMAGE219
表示焊接电流关于焊接速度的响应系数，
Figure 794255DEST_PATH_IMAGE220
表示 电弧电压关于焊接速度的响应系数，
Figure 243298DEST_PATH_IMAGE122
表示焊接速度影响下的熔宽系数，
Figure 155890DEST_PATH_IMAGE123
表示焊接 速度影响下的咬边率系数，
Figure 637687DEST_PATH_IMAGE124
表示焊接速度影响下的气孔率系数，
Figure 972723DEST_PATH_IMAGE125
表示焊接速度影 响下的飞溅率，
Figure 466152DEST_PATH_IMAGE126
表示焊接速度影响下的熔深系数，
Figure 939859DEST_PATH_IMAGE127
表示焊接速度影响下的电弧频 率系数，
Figure 535050DEST_PATH_IMAGE221
表示焊接速度影响下的熔宽，
Figure 158930DEST_PATH_IMAGE128
、
Figure 897078DEST_PATH_IMAGE129
表示熔宽与焊接速度关系因数，
Figure 463058DEST_PATH_IMAGE142
表 示焊接速度影响下的熔宽阈值，
Figure 529234DEST_PATH_IMAGE222
表示焊接速度影响下的晶粒直径，
Figure 284700DEST_PATH_IMAGE130
、
Figure 500525DEST_PATH_IMAGE131
、
Figure 988138DEST_PATH_IMAGE132
表示 晶粒直径与焊接速度关系因数，
Figure 931823DEST_PATH_IMAGE143
表示焊接速度影响下的晶粒直径阈值，
Figure 350035DEST_PATH_IMAGE223
表示焊接速 度影响下的气孔率，
Figure 62776DEST_PATH_IMAGE133
、
Figure 455711DEST_PATH_IMAGE134
表示气孔率与焊接速度关系因数，
Figure 247212DEST_PATH_IMAGE144
表示焊接速度影响下 的气孔率阈值，
Figure 344481DEST_PATH_IMAGE224
表示焊接速度影响下的热影响区，
Figure 52674DEST_PATH_IMAGE135
、
Figure 865778DEST_PATH_IMAGE136
表示热影响区与焊接速度 关系因数，
Figure 784056DEST_PATH_IMAGE145
表示焊接速度影响下的热影响区阈值，
Figure 294802DEST_PATH_IMAGE225
表示焊接速度影响下的熔深，
Figure 136463DEST_PATH_IMAGE137
、
Figure 464676DEST_PATH_IMAGE138
表示熔深与焊接速度关系因数，
Figure 480037DEST_PATH_IMAGE146
表示焊接速度影响下的熔深阈值，
Figure 919108DEST_PATH_IMAGE226
表示焊 接速度影响下的变形率，
Figure 382320DEST_PATH_IMAGE139
、
Figure 491221DEST_PATH_IMAGE140
、
Figure 541348DEST_PATH_IMAGE141
表示变形率与焊接速度关系因数，
Figure 784110DEST_PATH_IMAGE147
表示焊接速 度影响下的变形阈值。
步骤5，采集实时电流、实时电压、实时焊接速度，将实时电流与焊接电流优选值进行比较校正，得到校正电流。将实时电压与电弧电压优选值对进行比较校正，得到校正电弧电压。将实时焊接速度与焊接速度优选值进行比较校正，得到校正焊接速度。
所述实时校正模块为校正模型制成的电路，所述校正模型如下：
Figure 790244DEST_PATH_IMAGE148
其中，
Figure 381631DEST_PATH_IMAGE149
，
Figure 902742DEST_PATH_IMAGE150
表示校正电流，
Figure 683616DEST_PATH_IMAGE151
表示焊接电流优选值，
Figure 557638DEST_PATH_IMAGE152
表示实时电流，
Figure 601817DEST_PATH_IMAGE153
表示电流校正阈值，
Figure 328334DEST_PATH_IMAGE150
表示校正电弧电压，
Figure 647320DEST_PATH_IMAGE151
表示电弧电压优选值，
Figure 690362DEST_PATH_IMAGE152
表示实时电压，
Figure 328279DEST_PATH_IMAGE153
表 示电压校正阈值，
Figure 151878DEST_PATH_IMAGE150
表示校正焊接速度，
Figure 149921DEST_PATH_IMAGE151
表示焊接速度优选值，
Figure 296738DEST_PATH_IMAGE152
表示实时焊接速度，
Figure 213878DEST_PATH_IMAGE153
表示焊接速度校正阈值。
步骤6，将校正电流、校正电弧电压输出到焊机电源控制系统，焊机电源控制系统输出校正电流、校正电弧电压。将校正焊接速度输送给焊接工人，焊接工人以校正焊接速度进行焊接。
本发明先通过焊接电流确定模块、电弧电压确定模块、焊接速度确定模块分别对电流、电弧电压、焊接速度进行优化，得到优化后的焊接电流优选值、电弧电压优选值、焊接速度优选值，然后再根据实时校正模块对实时采集的实时电流、实时电压、实时焊接速度进行校正，得到校正后的校正电流、校正电弧电压、校正焊接速度，焊接工人以校正后的校正电流、校正电弧电压、校正焊接速度进行焊接，避免了焊接工人主观因素的影响，提高了焊接质量的可靠性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于焊接轨道交通车辆的智能控制系统，其特征在于：包括输入单元、参数采集单元、参数输出单元、控制单元，所述输入单元、参数采集单元、参数输出单元分别与控制单元连接，所述控制单元包括焊条种类直径确定模块、焊接电流确定模块、电弧电压确定模块、焊接速度确定模块、实时校正模块，其中：
所述输入单元用于输入轨道交通母材信息、焊条信息、电流优化参数、电压优化参数、焊接速度优化参数，所述轨道交通母材信息包括母材材质和母材厚度，所述焊条信息包括焊条种类和焊条直径；
所述参数采集单元采集实时电流、实时电压、实时焊接速度；
所述焊条种类直径确定模块根据母材信息确定焊条种类和焊条直径；
所述焊接电流确定模块根据焊条种类、焊条直径、电流优化参数确定最佳焊接电流；
所述焊接电流确定模块包括由焊接电流模型制成的电路和由最佳焊接电流模型制成的电路，其中：
焊接电流模型如下：
Figure 329327DEST_PATH_IMAGE001
其中，焊接电流
Figure 213844DEST_PATH_IMAGE002
分为平焊位置焊接电流
Figure 196843DEST_PATH_IMAGE003
、立焊位置焊接电流
Figure 795315DEST_PATH_IMAGE004
、横仰焊位置焊 接电流
Figure 281791DEST_PATH_IMAGE005
，
Figure 307516DEST_PATH_IMAGE006
表示平焊位置焊条直径，
Figure 541926DEST_PATH_IMAGE007
表示平焊焊接电流系数，
Figure 209668DEST_PATH_IMAGE008
表示立焊焊 接电流系数，
Figure 81809DEST_PATH_IMAGE009
表示横仰焊焊接电流系数，
Figure 544014DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 501606DEST_PATH_IMAGE011
表示焊条种类数目；
最佳焊接电流模型如下：
Figure 441880DEST_PATH_IMAGE012
Figure 932642DEST_PATH_IMAGE013
Figure 565749DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 276216DEST_PATH_IMAGE015
；
Figure 754601DEST_PATH_IMAGE016
；
Figure 601335DEST_PATH_IMAGE017
；
Figure 405343DEST_PATH_IMAGE018
；
Figure 603106DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure 383718DEST_PATH_IMAGE020
；
其中，
Figure 819378DEST_PATH_IMAGE021
表示电流影响值，
Figure 794288DEST_PATH_IMAGE022
表示电流影响下晶粒系数，
Figure 948188DEST_PATH_IMAGE023
表示电流影响下咬边率 系数，
Figure 299535DEST_PATH_IMAGE024
表示电流影响下的气孔率系数，
Figure 353817DEST_PATH_IMAGE025
表示电流影响下的飞溅率系数，
Figure 765206DEST_PATH_IMAGE026
表示电 流影响下的夹渣率系数，
Figure 406403DEST_PATH_IMAGE027
表示电流影响下的电弧频率系数，
Figure 295862DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure 971694DEST_PATH_IMAGE029
、
Figure 288406DEST_PATH_IMAGE030
表示晶粒直 径与电流关系因数，
Figure 181013DEST_PATH_IMAGE031
、
Figure 608583DEST_PATH_IMAGE032
、
Figure 873343DEST_PATH_IMAGE033
表示咬边率与电流关系因数，
Figure 829797DEST_PATH_IMAGE034
、
Figure 711166DEST_PATH_IMAGE035
、
Figure 208006DEST_PATH_IMAGE036
表示气孔 率与电流关系因数，
Figure 91386DEST_PATH_IMAGE037
、
Figure 749901DEST_PATH_IMAGE038
、
Figure 852986DEST_PATH_IMAGE039
表示飞溅率与电流关系因数，
Figure 622359DEST_PATH_IMAGE040
表示夹渣率与电流 关系因数，
Figure 596131DEST_PATH_IMAGE041
、
Figure 924082DEST_PATH_IMAGE042
、
Figure 780042DEST_PATH_IMAGE043
表示电弧频率与电流关系因数，
Figure 353106DEST_PATH_IMAGE044
表示电流影响下的晶粒直径 阈值，
Figure 446964DEST_PATH_IMAGE045
表示电流影响下的咬边率阈值，
Figure 447281DEST_PATH_IMAGE046
表示电流影响下的气孔率阈值，
Figure 524959DEST_PATH_IMAGE047
表示电流 影响下的飞溅率阈值，
Figure 423686DEST_PATH_IMAGE048
表示电流影响下的夹渣率阈值，
Figure 637630DEST_PATH_IMAGE049
表示电流影响下的电弧频率 最小值，
Figure 74427DEST_PATH_IMAGE050
表示电流影响下的电弧频率最大值，
Figure 639401DEST_PATH_IMAGE051
表示电流最小值，
Figure 554267DEST_PATH_IMAGE052
表示电流最大 值；
所述电弧电压确定模块根据焊条种类、焊条直径、电压优化参数确定最佳电弧电压；
所述电弧电压确定模块包括由电弧电压模型制成的电路和由最佳电弧电压模型制成的电路，其中：
电弧电压模型如下：
Figure 888297DEST_PATH_IMAGE053
其中，电弧电压
Figure 728951DEST_PATH_IMAGE054
分为平焊位置电弧电压
Figure 781221DEST_PATH_IMAGE055
、立焊位置电弧电压
Figure 499778DEST_PATH_IMAGE056
、横仰焊位置 电弧电压
Figure 953893DEST_PATH_IMAGE057
，
Figure 466914DEST_PATH_IMAGE058
表示平焊电弧电压系数，
Figure 6480DEST_PATH_IMAGE059
表示立焊电弧电压系数，
Figure 263149DEST_PATH_IMAGE060
表示横仰 焊电弧电压系数；
最佳电弧电压模型如下：
Figure 804727DEST_PATH_IMAGE061
Figure 488649DEST_PATH_IMAGE013
Figure 249931DEST_PATH_IMAGE062
；
Figure 44712DEST_PATH_IMAGE063
；
Figure 942261DEST_PATH_IMAGE064
；
Figure 62664DEST_PATH_IMAGE065
；
Figure 75357DEST_PATH_IMAGE066
；
Figure 939408DEST_PATH_IMAGE067
；
Figure 691463DEST_PATH_IMAGE068
；
Figure 982767DEST_PATH_IMAGE069
；
其中，
Figure 453063DEST_PATH_IMAGE070
表示电压影响值，
Figure 120804DEST_PATH_IMAGE071
表示电压影响下的熔宽系数，
Figure 225901DEST_PATH_IMAGE072
表示电压影响下的 咬边率系数，
Figure 953686DEST_PATH_IMAGE073
表示电压影响下的气孔率系数，
Figure 176857DEST_PATH_IMAGE074
表示电压影响下的飞溅率，
Figure 117131DEST_PATH_IMAGE075
表 示电压影响下的熔深系数，
Figure 843779DEST_PATH_IMAGE076
表示电压影响下的电弧频率系数，
Figure 476885DEST_PATH_IMAGE077
表示电压影响下的 焊波粗糙度系数，
Figure 154729DEST_PATH_IMAGE078
、
Figure 164273DEST_PATH_IMAGE079
表示熔宽与电压关系因数，
Figure 276586DEST_PATH_IMAGE080
、
Figure 80594DEST_PATH_IMAGE081
、
Figure 12778DEST_PATH_IMAGE082
表示咬边率与电 压关系因数，
Figure 294854DEST_PATH_IMAGE083
、
Figure 261673DEST_PATH_IMAGE084
、
Figure 203959DEST_PATH_IMAGE085
表示气孔率与电压关系因数，
Figure 889019DEST_PATH_IMAGE086
、
Figure 240366DEST_PATH_IMAGE087
、
Figure 61691DEST_PATH_IMAGE088
表示飞溅率与 电压关系因数，
Figure 207502DEST_PATH_IMAGE089
、
Figure 848698DEST_PATH_IMAGE090
表示熔深与电压关系因数，
Figure 236692DEST_PATH_IMAGE091
、
Figure 912524DEST_PATH_IMAGE092
、
Figure 963657DEST_PATH_IMAGE093
表示电弧频率与电 压关系因数，
Figure 357729DEST_PATH_IMAGE094
、
Figure 785299DEST_PATH_IMAGE095
表示焊波粗糙度与电压关系因数，
Figure 581217DEST_PATH_IMAGE096
表示电压影响下的熔宽最 小值，
Figure 567365DEST_PATH_IMAGE097
表示电压影响熔宽下的最大值，
Figure 183154DEST_PATH_IMAGE098
表示电压影响下的咬边率阈值，
Figure 414416DEST_PATH_IMAGE099
表示电 压影响下的气孔率阈值，
Figure 64840DEST_PATH_IMAGE100
表示电压影响下的飞溅率阈值，
Figure 988933DEST_PATH_IMAGE101
表示电压影响下的最小 熔深值，
Figure 92019DEST_PATH_IMAGE102
表示电压影响下的最大熔深值，
Figure 126971DEST_PATH_IMAGE103
表示电压影响下的电弧频率最小值，
Figure 864857DEST_PATH_IMAGE104
表示电压影响下的电弧频率最大值，
Figure 959852DEST_PATH_IMAGE105
表示焊波粗糙度阈值，
Figure 550234DEST_PATH_IMAGE106
表示电压最小值，
Figure 123297DEST_PATH_IMAGE107
表示电压最大值；
所述焊接速度确定模块根据焊条种类、焊条直径、最佳焊接电流、最佳电弧电压、焊接速度优化参数确定最佳焊接速度；
所述焊接速度确定模块包括由焊接速度模型制成的电路和由最佳焊接速度模型制成的电路，其中：
焊接速度模型如下：
Figure 748314DEST_PATH_IMAGE108
其中，
Figure 14210DEST_PATH_IMAGE109
表示焊接速度，
Figure 91888DEST_PATH_IMAGE110
表示母材厚度影响的焊接速度系数，
Figure 967177DEST_PATH_IMAGE111
表示焊条直径影响 的焊接速度系数，
Figure 446700DEST_PATH_IMAGE112
表示电流影响的焊接速度系数，
Figure 617919DEST_PATH_IMAGE113
表示电压影响的焊接速度系数；
最佳焊接速度模型如下：
Figure 182892DEST_PATH_IMAGE114
Figure 832179DEST_PATH_IMAGE013
Figure 431788DEST_PATH_IMAGE115
；
Figure 538022DEST_PATH_IMAGE116
；
Figure 324712DEST_PATH_IMAGE117
；
Figure 777690DEST_PATH_IMAGE118
；
Figure 966226DEST_PATH_IMAGE119
；
Figure 744826DEST_PATH_IMAGE120
；
其中，
Figure 18813DEST_PATH_IMAGE121
表示焊接速度影响值，
Figure 39596DEST_PATH_IMAGE122
表示焊接速度影响下的熔宽系数，
Figure 348218DEST_PATH_IMAGE123
表示焊接 速度影响下的咬边率系数，
Figure 32140DEST_PATH_IMAGE124
表示焊接速度影响下的气孔率系数，
Figure 793423DEST_PATH_IMAGE125
表示焊接速度影 响下的飞溅率，
Figure 853783DEST_PATH_IMAGE126
表示焊接速度影响下的熔深系数，
Figure 16911DEST_PATH_IMAGE127
表示焊接速度影响下的电弧频 率系数，
Figure 137313DEST_PATH_IMAGE128
、
Figure 884427DEST_PATH_IMAGE129
表示熔宽与焊接速度关系因数，
Figure 217320DEST_PATH_IMAGE130
、
Figure 969375DEST_PATH_IMAGE131
、
Figure 260679DEST_PATH_IMAGE132
表示晶粒直径与焊接速 度关系因数，
Figure 996554DEST_PATH_IMAGE133
、
Figure 398716DEST_PATH_IMAGE134
表示气孔率与焊接速度关系因数，
Figure 769393DEST_PATH_IMAGE135
、
Figure 497177DEST_PATH_IMAGE136
表示热影响区与焊接速 度关系因数，
Figure 454769DEST_PATH_IMAGE137
、
Figure 660622DEST_PATH_IMAGE138
表示熔深与焊接速度关系因数，
Figure 387270DEST_PATH_IMAGE139
、
Figure 20377DEST_PATH_IMAGE140
、
Figure 229379DEST_PATH_IMAGE141
表示变形率与焊接 速度关系因数，
Figure 973344DEST_PATH_IMAGE142
表示焊接速度影响下的熔宽阈值，
Figure 820077DEST_PATH_IMAGE143
表示焊接速度影响下的晶粒直径 阈值，
Figure 624085DEST_PATH_IMAGE144
表示焊接速度影响下的气孔率阈值，
Figure 556269DEST_PATH_IMAGE145
表示焊接速度影响下的热影响区阈值，
Figure 103925DEST_PATH_IMAGE146
表示焊接速度影响下的熔深阈值，
Figure 327137DEST_PATH_IMAGE147
表示焊接速度影响下的变形阈值；
所述实时校正模块根据最佳焊接电流对采集到的实时电流进行校正，得到校正电流；根据最佳电弧电压对采集到的实时电压进行校正，得到校正电弧电压；根据最佳焊接速度对采集到的实时焊接速度进行校正，得到校正焊接速度；
所述参数输出单元用于将校正电流、校正电弧电压输出到焊机电源控制系统，将校正焊接速度输出给焊接工人。
2.根据权利要求1所述的用于焊接轨道交通车辆的智能控制系统，其特征在于：所述实时校正模块为校正模型制成的电路，校正模型如下：
Figure 302047DEST_PATH_IMAGE148
其中，
Figure 721527DEST_PATH_IMAGE149
，
Figure 72874DEST_PATH_IMAGE150
表示校正电流，
Figure 628620DEST_PATH_IMAGE151
表示最佳焊接电流，
Figure 243272DEST_PATH_IMAGE152
表示实时电流，
Figure 648583DEST_PATH_IMAGE153
表示电 流校正阈值，
Figure 803621DEST_PATH_IMAGE154
表示校正电弧电压，
Figure 213874DEST_PATH_IMAGE155
表示最佳电弧电压，
Figure 530586DEST_PATH_IMAGE156
表示实时电压，
Figure 924658DEST_PATH_IMAGE157
表示电压 校正阈值，
Figure 352228DEST_PATH_IMAGE158
表示校正焊接速度，
Figure 148146DEST_PATH_IMAGE159
表示最佳焊接速度，
Figure 134294DEST_PATH_IMAGE160
表示实时焊接速度，
Figure 750083DEST_PATH_IMAGE161
表示焊接 速度校正阈值。
3.根据权利要求2所述的用于焊接轨道交通车辆的智能控制系统，其特征在于：所述焊条种类直径确定模块包括由焊条种类和初始焊条直径模型制成的电路和由三层焊条直径模型制成的电路，其中：
焊条种类和初始焊条直径模型如下：
Figure 246924DEST_PATH_IMAGE162
母材厚度相同的情况下：
Figure 631769DEST_PATH_IMAGE163
初始焊条直径
Figure 290283DEST_PATH_IMAGE164
分为平焊位置焊条直径
Figure 393368DEST_PATH_IMAGE006
、立焊位置焊条直径
Figure 926856DEST_PATH_IMAGE165
、横仰焊位置焊 条直径
Figure 431786DEST_PATH_IMAGE166
；
其中，
Figure 526781DEST_PATH_IMAGE164
表示初始焊条直径，
Figure 851583DEST_PATH_IMAGE006
表示平焊位置焊条直径，
Figure 424647DEST_PATH_IMAGE165
表示立焊位置焊条直 径，
Figure 49663DEST_PATH_IMAGE166
表示横仰焊位置焊条直径，
Figure 548516DEST_PATH_IMAGE167
表示母材厚度，
Figure 360614DEST_PATH_IMAGE168
表 示不同母材厚度所对应平焊焊条直径系数，
Figure 737369DEST_PATH_IMAGE169
表示立焊焊条直径系数，
Figure 216891DEST_PATH_IMAGE170
表示横仰焊焊 条直径系数；
三层焊条直径模型如下：
Figure 653689DEST_PATH_IMAGE171
其中，
Figure 953083DEST_PATH_IMAGE172
表示第
Figure DEST_PATH_IMAGE173
种焊条直径，
Figure 835326DEST_PATH_IMAGE174
表示第
Figure 434935DEST_PATH_IMAGE173
种焊条焊接第一层的焊条直径，
Figure 777055DEST_PATH_IMAGE175
表示第
Figure 563745DEST_PATH_IMAGE173
种焊条焊接第二层的焊条直径，
Figure 547882DEST_PATH_IMAGE176
表示第
Figure 1997DEST_PATH_IMAGE173
种焊条焊接第三层的焊条直径。
4.根据权利要求3所述的用于焊接轨道交通车辆的智能控制系统，其特征在于：包括数据库存储单元，所述数据库存储单元用于轨道交通母材信息、焊条信息、电流确定信息、电压确定信息、焊接速度确定信息。
5.一种基于权利要求1所述的用于焊接轨道交通车辆的智能控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，根据轨道交通母材材质和母材厚度建立焊条种类和初始焊条直径模型，得到焊条种类和初始焊条直径；然后根据焊接层次和得到的焊条种类和初始焊条直径建立三层焊条直径模型，得到各层的焊条直径；
步骤2，根据得到的焊条直径建立焊接电流模型，得到焊接电流；根据得到焊接电流和电流优化参数建立最佳焊接电流模型，得到最佳焊接电流；
步骤3，根据得到的焊条直径建立电弧电压模型，得到电弧电压；根据得到电弧电压和电弧电压优化参数建立最佳电弧电压模型，得到最佳电弧电压；
步骤4，根据母材厚度以及得到的焊条直径、最佳焊接电流、最佳电弧电压建立焊接速度模型，得到焊接速度；根据得到焊接速度和焊接速度优化参数建立最佳焊接速度模型，得到最佳焊接速度；
步骤5，采集实时电流、实时电压、实时焊接速度，将实时电流与最佳焊接电流进行比较校正，得到校正电流；将实时电压与最佳电弧电压对进行比较校正，得到校正电弧电压；将实时焊接速度与最佳焊接速度进行比较校正，得到校正焊接速度；
步骤6，将校正电流、校正电弧电压输出到焊机电源控制系统，焊机电源控制系统输出校正电流、校正电弧电压；将校正焊接速度输送给焊接工人，焊接工人以校正焊接速度进行焊接。
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