CN113843481A

CN113843481A - 基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法

Info

Publication number: CN113843481A
Application number: CN202111243180.2A
Authority: CN
Inventors: 罗雨; 焦向东; 褚琴; 张�林; 韩默; 周灿丰; 胡胜
Original assignee: Beijing Institute of Petrochemical Technology
Current assignee: Beijing Institute of Petrochemical Technology
Priority date: 2021-10-25
Filing date: 2021-10-25
Publication date: 2021-12-28

Abstract

本发明涉及焊缝跟踪技术领域，具体涉及一种基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法。方法包括：获取控制参数，焊枪根据控制参数开始焊接，在焊接过程中，获取电弧传感信号，通过对电弧传感信号偏差提取，得到偏差参数，通过调整偏差参数，得到调整参数，根据调整参数调整控制参数，使焊枪根据调整后的控制参数进行焊接，对焊缝偏差的调整更准确。

Description

基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法

技术领域

本发明涉及焊缝跟踪技术领域，具体涉及一种基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法。

背景技术

在实际坡口焊接过程中，因为机械加工误差和环境温度变化等因素容易导致坡口的中心与焊枪的摆动中心偏离，这将导致焊缝出现熔合、咬边等缺陷，影响焊接效果。

但是，在焊缝跟踪的过程中，坡口不同焊接模式不同，其偏差提取的结果也不相同，容易造成焊枪调整偏差不精确的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，以克服目前焊枪调整偏差不精确的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，其特征在于，应用于基于LabVIEW编程的设备中，所述方法包括：

获取控制参数，以使焊枪根据所述控制参数进行焊接；

在所述焊接过程中，获取电弧传感信号；

对所述电弧传感信号进行偏差提取，得到偏差参数；

调整所述偏差参数，得到调整参数；

根据所述调整参数调整所述控制参数，以使所述焊枪根据调整后的控制参数进行焊接。

进一步的，以上所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，所述控制参数包括用户输入的控制参数和根据调整参数调整后的控制参数。

进一步的，以上所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，所述在所述焊接过程中，获取电弧传感信号，包括：

基于DAQ助手.vi获取信号输入的格式；

基于所述信号输入的格式，采集电弧传感信号；

其中，所述信号输入的格式包括信号输入的范围、单位、采集模式、采样率和采样数中的至少一种。

进一步的，以上所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，所述对所述电弧传感信号进行偏差提取，得到偏差参数之前，还包括：

利用小波分析法对所述电弧传感信号进行降噪。

进一步的，以上所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，所述对所述电弧传感信号进行偏差提取，得到偏差参数，包括：

基于区域均值差值法，计算所述电弧传感信号中的所述偏差参数。

进一步的，以上所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，所述调整所述偏差参数，得到调整参数，包括：

基于PID算法控制偏差范围，得到所述调整参数。

进一步的，以上所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，所述获取控制参数，以使焊枪根据所述控制参数进行焊接，包括：

基于CANopen SDO Write Object.vi获取控制参数，以使焊枪根据所述控制参数进行焊接。

进一步的，以上所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，所述控制参数包括整形常量2F00、十进制整形常量和数值整型输入控件；

所述基于CANopen SDO Write Object.vi获取运动参数，包括：

基于所述CANopen SDO Write Object.vi的object index端获取所述整形常量2F00，基于所述CANopen SDO Write Object.vi的object sub-index端获取所述十进制整形常量，基于所述CANopen SDO Write Object.vi的data端获取CANopen Convert ToData.vi，基于所述CANopen Convert To Data.vi的Signed 32-bit integer端获取所述数值整型输入控件来实现对电机运动参数和命令的写入。

进一步的，以上所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，所述获取电弧传感信号之前，包括：

基于if结构，判断当前时间是否达到预设的周期时间；

其中，所述周期时间是基于已用时间.vi的目标时间端获取的；

若当前时间达到预设的周期时间，获取电弧传感信号。

本发明基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法的有益效果为：获取控制参数，焊枪根据控制参数开始焊接，在焊接过程中，获取电弧传感信号，通过对电弧传感信号偏差提取，得到偏差参数，通过调整偏差参数，得到调整参数，根据调整参数调整控制参数，使焊枪根据调整后的控制参数进行焊接，对焊缝偏差的调整更准确。

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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法一种实施例提供的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

图1是本发明基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法一种实施例提供的流程图。请参阅图1，本实施例可以包括以下步骤：

S11、获取控制参数，以使焊枪根据控制参数进行焊接。

用户可以通过写程序将控制参数写入，本实施例中，经过读程序，读取控制参数，使焊枪根据控制参数进行焊接。在一些可选的实施例中，基于CANopen SDO WriteObject.vi获取控制参数，以使焊枪根据所述控制参数进行焊接。

在一些可选的实施例中，具体可以包括以下步骤：

需要说明的是，所获取的控制参数可以是上述用户输入的控制参数，也可以是根据调整参数调整后的控制参数。

S12、在焊接过程中，获取电弧传感信号。

在一些可选的实施例中，可以通过如下步骤获取电弧传感信号：

基于DAQ助手.vi获取信号输入的格式；基于所述信号输入的格式，采集电弧传感信号；其中，所述信号输入的格式包括信号输入的范围、单位、采集模式、采样率和采样数中的至少一种。

具体的，用户可以基于DAQ助手.vi输入信号输入的格式，其中，信号输入的格式包括信号输入的范围、单位、采集模式、采样率和采样数中的至少一种，本实施例不做限定，根据上述信号输入的格式，采集电弧传感信号。

S13、对电弧传感信号进行偏差提取，得到偏差参数。

通过预设算法对电弧传感信号进行偏差提取，从而获得偏差参数。在一些可选的实施例中，预设算法包括区域均值差值法。

S14、调整偏差参数，得到调整参数。

通过预设算法调整偏差参数，减小焊枪焊接过程中的焊缝偏差，从而得到调整参数。在一些可选的实施例中，预设算法包括PID算法。

S15、根据调整参数调整控制参数，以使焊枪根据调整后的控制参数进行焊接。

根据调整参数通过写程序使用局部变量法调整控制参数，通过读程序，读取调整后的控制参数，从而改变焊枪的焊接路线，减小焊枪焊接过程中的焊缝偏差。

通过对焊枪运动轨迹的分析，调整焊枪的控制参数，改变焊枪的运动，从而减小焊接过程中的焊缝偏差，使焊缝偏差的调整更准确。

在一些可选的实施例中，在以上实施例的步骤S13对电弧传感信号进行偏差提取，得到偏差参数之前，还可以包括如下步骤：

利用小波分析法对所述电弧传感信号进行降噪。

具体的，在对电弧传感信号进行偏差提取之前，先通过小波分析法对电弧传感信号进行降噪，然后再对降噪后的电弧传感信号进行偏差提取。

在一些可选的实施例中，在以上步骤S12获取电弧传感信号之前，还可以包括如下步骤：

基于if结构，判断当前时间是否达到预设的周期时间；其中，所述周期时间是基于已用时间.vi的目标时间端获取的；若当前时间达到预设的周期时间，获取电弧传感信号。

具体的，在获取电弧传感信号之前，有一个判断步骤，判断当前时间是否到达预设周期。通过已用时间.vi实现焊枪焊接的周期性调整，在已用时间.vi的目标时间端接入调整的周期时长，通过if结构判断当前时间是否到达预设的周期时间，若当前时间到达预设的周期时间，获取电弧传感信号。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，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模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，其特征在于，应用于基于LabVIEW编程的设备中，所述方法包括：

获取控制参数，以使焊枪根据所述控制参数进行焊接；

在所述焊接过程中，获取电弧传感信号；

对所述电弧传感信号进行偏差提取，得到偏差参数；

调整所述偏差参数，得到调整参数；

2.根据权利要求1所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，其特征在于，所述控制参数包括用户输入的控制参数和根据调整参数调整后的控制参数。

3.根据权利要求1所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，其特征在于，所述在所述焊接过程中，获取电弧传感信号，包括：

基于DAQ助手.vi获取信号输入的格式；

基于所述信号输入的格式，采集电弧传感信号；

4.根据权利要求1所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，其特征在于，所述对所述电弧传感信号进行偏差提取，得到偏差参数之前，还包括：

利用小波分析法对所述电弧传感信号进行降噪。

5.根据权利要求1所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，其特征在于，所述对所述电弧传感信号进行偏差提取，得到偏差参数，包括：

6.根据权利要求1所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，其特征在于，所述调整所述偏差参数，得到调整参数，包括：

基于PID算法控制偏差范围，得到所述调整参数。

7.根据权利要求1所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，其特征在于，所述获取控制参数，以使焊枪根据所述控制参数进行焊接，包括：

8.根据权利要求7所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，其特征在于，所述控制参数包括整形常量2F00、十进制整形常量和数值整型输入控件；

所述基于CANopen SDO Write Object.vi获取运动参数，包括：

基于所述CANopen SDO Write Object.vi的object index端获取所述整形常量2F00，基于所述CANopen SDO Write Object.vi的object sub-index端获取所述十进制整形常量，基于所述CANopen SDO Write Object.vi的data端获取CANopen Convert To Data.vi，基于所述CANopen Convert To Data.vi的Signed 32-bit integer端获取所述数值整型输入控件来实现对电机运动参数和命令的写入。

9.根据权利要求1所述基于LabVIEW的窄坡口焊缝跟踪方法，其特征在于，所述获取电弧传感信号之前，包括：

基于if结构，判断当前时间是否达到预设的周期时间；

若当前时间达到预设的周期时间，获取电弧传感信号。