CN113878201A

CN113878201A - 焊接过程控制方法、装置、电子设备及存储介质

Info

Publication number: CN113878201A
Application number: CN202110949336.2A
Authority: CN
Inventors: 吴向阳; 张志毅; 韩晓辉; 李亚南; 田仁勇; 孙晓光; 陈北平; 王勇
Original assignee: CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Current assignee: CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Priority date: 2021-08-18
Filing date: 2021-08-18
Publication date: 2022-01-04

Abstract

本发明提供一种焊接过程控制方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：在焊接过程中，获取第一焊接电弧的图像信息，根据所述第一焊接电弧的图像信息确定第一焊接电弧的第一判断结果；其中，所述第一焊接电弧为焊接过程中的任意一个焊接电弧；获取第一焊接电弧的声音信息，根据所述第一焊接电弧的声音信息确定第一焊接电弧的第二判断结果；获取第一焊接电弧的电参数信息，根据所述第一焊接电弧的电参数信息确定第一焊接电弧的第三判断结果；根据所述第一焊接电弧的第一判断结果、第二判断结果与第三判断结果，判断所述第一焊接电弧所对应的焊接过程是否存在缺陷；在所述第一焊接电弧所对应的焊接过程存在缺陷的情况下，对焊接过程进行实时控制。

Description

焊接过程控制方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种焊接过程控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料的制造工艺及技术。

由于焊接结果的质量主要取决于焊接过程，因此对焊接过程进行质量监测有助于提高焊接质量，减少焊接缺陷。

在现有技术中，主要依靠人工的方式对焊接过程进行质量监测。但由于焊接现场环境条件恶劣，以人工的方式对焊接过程进行质量监测会对巡检人员的身体健康造成伤害，存在安全风险。而且焊接过程中的一些缺陷依靠人眼很难察觉，也影响了质量监测的效果。此外也存在着监测工作量大、焊接异常难以及时响应等问题。

发明内容

针对现有技术中所存在的问题，本发明提供一种焊接过程控制方法、装置、电子设备及存储介质。

本发明提供一种焊接过程控制方法，包括：

在焊接过程中，获取第一焊接电弧的图像信息，根据所述第一焊接电弧的图像信息确定第一焊接电弧的第一判断结果；其中，所述第一焊接电弧为焊接过程中的任意一个焊接电弧；

获取第一焊接电弧的声音信息，根据所述第一焊接电弧的声音信息确定第一焊接电弧的第二判断结果；

获取第一焊接电弧的电参数信息，根据所述第一焊接电弧的电参数信息确定第一焊接电弧的第三判断结果；

根据所述第一焊接电弧的第一判断结果、第二判断结果与第三判断结果，判断所述第一焊接电弧所对应的焊接过程是否存在缺陷；

在所述第一焊接电弧所对应的焊接过程存在缺陷的情况下，对焊接过程进行实时控制。

根据本发明提供的一种焊接过程控制方法，方法还包括：

在焊接过程中，获取第一熔池的表面三维形貌，根据所述第一熔池的表面三维形貌确定第一焊接处的焊接成形质量信息；其中，所述第一熔池为所述第一焊接电弧下方的熔池，所述第一焊接处为所述第一焊接电弧的焊接位置；

在焊接过程结束后，获取第一焊接处的焊缝图像，从所述焊缝图像中识别出第一焊接处的焊缝所存在的缺陷；

根据所述第一焊接处的焊接成形质量信息以及所述第一焊接处的焊缝所存在的缺陷，判断第一焊接电弧所对应的焊接过程是否存在缺陷；

在所述第一焊接电弧所对应的焊接过程存在缺陷的情况下，对后续的焊接过程进行改进。

根据本发明提供的一种焊接过程控制方法，所述根据所述第一焊接电弧的图像信息确定第一焊接电弧的第一判断结果，包括：

将所述第一焊接电弧的图像信息输入至预先训练的焊接电弧图像识别模型，得到第一焊接电弧是否存在异常的第一判断结果；

其中，所述焊接电弧图像识别模型是基于样本焊接电弧图像以及样本焊接电弧图像的标签训练得到的。

根据本发明提供的一种焊接过程控制方法，所述根据所述第一焊接电弧的声音信息确定第一焊接电弧的第二判断结果，包括：

根据第一焊接电弧的声音信息确定第一焊接电弧的熔滴过渡形式；

根据第一焊接电弧所在工作场景的工作要求，结合所述第一焊接电弧的熔滴过渡形式，得到第一焊接电弧是否存在异常的第二判断结果。

根据本发明提供的一种焊接过程控制方法，所述根据所述第一焊接电弧的电参数信息确定第一焊接电弧的第三判断结果，包括：

根据所述第一焊接电弧的电参数信息，得到电参数的不稳定累加时间；

根据所述不稳定累加时间，得到第一焊接电弧是否存在异常的第三判断结果。

根据本发明提供的一种焊接过程控制方法，所述在所述第一焊接电弧所对应的焊接过程存在缺陷的情况下，对焊接过程进行实时控制，包括：

对所述第一焊接电弧所对应的焊接过程进行强制断电，以停止所述焊接过程。

根据本发明提供的一种焊接过程控制方法，所述根据所述第一熔池的表面三维形貌确定第一焊接处的焊接成形质量信息，包括：

将所述第一熔池的表面三维形貌做无量纲化处理，将无量纲化的第一熔池的表面三维形貌输入预先训练的焊接成形质量判断模型，得到与所述无量纲化的第一熔池的表面三维形貌相对应的焊接成形质量信息；

其中，所述焊接成形质量判断模型是利用样本熔池表面三维形貌以及样本标签训练得到的。

本发明还提供一种焊接过程控制装置，包括：

焊接电弧图像信息处理模块，用于在焊接过程中，获取第一焊接电弧的图像信息，根据所述第一焊接电弧的图像信息确定第一焊接电弧的第一判断结果；其中，所述第一焊接电弧为焊接过程中的任意一个焊接电弧；

焊接电弧声音信息处理模块，用于获取第一焊接电弧的声音信息，根据所述第一焊接电弧的声音信息确定第一焊接电弧的第二判断结果；

焊接电弧电参数信息处理模块，用于获取第一焊接电弧的电参数信息，根据所述第一焊接电弧的电参数信息确定第一焊接电弧的第三判断结果；

缺陷判断模块，用于根据所述第一焊接电弧的第一判断结果、第二判断结果与第三判断结果，判断所述第一焊接电弧所对应的焊接过程是否存在缺陷；

实时控制模块，用于在所述第一焊接电弧所对应的焊接过程存在缺陷的情况下，对焊接过程进行实时控制。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如所述焊接过程控制方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如所述焊接过程控制方法的步骤。

本发明提供的焊接过程控制方法、装置、电子设备及存储介质，从视觉、听觉和电参数三个角度对焊接电弧是否存在异常进行判断，并综合多个判断结果，确定焊接电弧所对应的焊接过程是否存在缺陷，在存在缺陷的情况下，可对焊接过程进行强制中断，以避免焊接缺陷的进一步扩大。本发明提供的焊接过程控制方法具有判断准确、能有效避免焊接缺陷的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，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是本发明提供的焊接过程控制方法的流程图；

图2是熔滴过渡响度值分布示意图；

图3是本发明提供的焊接过程控制装置的结构示意图；

图4是本发明提供的电子设备的结构示意图；

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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图4描述本发明的焊接过程控制方法、装置、电子设备及存储介质。

图1为本发明提供的焊接过程控制方法的流程图，如图1所示，本发明提供的焊接过程控制方法包括：

步骤101、在焊接过程中，获取第一焊接电弧的图像信息，根据所述第一焊接电弧的图像信息确定第一焊接电弧的第一判断结果。

焊接电弧是两电极之间产生的强烈持久的气体放电现象。焊接电弧的形态是用于判断焊接过程稳定性的重要标志。

无论是脉冲GMAW(Gas Metal Arc Welding，熔化极气体保护焊)，还是恒流GMAW，当焊接电弧存在异常时，如发生未焊透(电弧上移)、焊穿(电弧下移)、磁偏吹(电弧偏离焊丝轴线)、撞枪(电弧熄灭)等问题，焊接电弧的形态与稳定焊接时的电弧形态有较大区别。因此，在本步骤中，获取第一焊接电弧的图像信息，以在后续步骤中根据图像信息分析焊接过程中可能存在的问题。在本实施例中，将焊接过程中的任意一个焊接电弧记为第一焊接电弧。

在本实施例中，可采用工业相机获取第一焊接电弧的图像信息。为避免脉冲电流本身所带来的电弧形态变化，工业相机在工业焊机触发器的作用下，仅在焊接脉冲峰值阶段进行拍摄，例如，拍摄频率为5帧/s。

在得到第一焊接电弧的图像信息后，可根据所述第一焊接电弧的图像信息确定第一焊接电弧的第一判断结果。

第一焊接电弧的第一判断结果是根据第一焊接电弧的图像信息所得到的用于描述第一焊接电弧是否存在异常的结果。

第一焊接电弧存在异常的原因有多种，总体上可分为焊接方面的原因、电弧方面的原因与设备方面的原因。焊接方面的原因包括：焊漏、焊瘤、驼峰、咬边、不熔合、夹渣等，即当焊接存在上述问题时，所对应的焊接电弧会被认为是存在异常的焊接电弧。电弧方面的原因包括：磁偏吹、弧柱反馈异常、脉冲干涉等，即当存在磁偏吹、弧柱反馈异常、脉冲干涉等现象时，所对应的焊接电弧会被认为是存在异常的焊接电弧。设备方面的原因包括：撞枪、扎工件、原地持续焊接等，即当设备出现上述问题时，所对应的焊接电弧会被认为是存在异常的焊接电弧。

无论是上述何种原因造成的焊接电弧异常，在本实施例中，均可根据预先训练的焊接电弧图像识别模型，得到第一焊接电弧的第一判断结果。

所述焊接电弧图像识别模型是基于样本焊接电弧图像以及样本焊接电弧图像的标签训练得到的。

将第一焊接电弧的图像信息输入至预先训练的焊接电弧图像识别模型，该模型可对图像信息进行识别，得到第一焊接电弧存在异常的概率值，若概率值高于预先设定的阈值，则认为第一焊接电弧存在异常。反之，则认为第一焊接电弧不存在异常。这一输出结果也就是所述的第一判断结果。

在本实施例中，焊接电弧图像识别模型是预先训练的，在其他实施例中，需要对焊接电弧图像识别模型进行训练。例如，在一个实施例中，首先选用多个样本焊接电弧图像，这些样本焊接电弧图像中的焊接电弧可以是正常的，也可以是异常的。焊接电弧正常与否的信息保存在样本焊接电弧图像的标签中。为了提高模型的识别能力，在选用样本焊接电弧图像时，应当尽可能地选用多种原因造成的异常焊接电弧图像。然后将样本焊接电弧图像与对应的样本焊接电弧图像的标签输入到一个待训练的模型中，如VGG-19卷积神经网络。将该模型对样本焊接电弧图像的识别结果与对应的样本焊接电弧图像的标签进行比较，根据比较结果调整待训练模型中的参数，然后重新对样本焊接电弧图像进行识别，直至达到模型的训练终止条件。

步骤102、获取第一焊接电弧的声音信息，根据所述第一焊接电弧的声音信息确定第一焊接电弧的第二判断结果。

熔滴是电弧焊时，在焊条(或焊丝)端部形成的、向熔池过渡的液态金属滴。熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程称为熔滴过渡。熔滴过渡对焊接过程的稳定性、焊缝形成、飞溅及焊接接头的质量有很大的影响。熔滴过渡的形式有三种：短路过渡、射滴过渡与射流过渡。

由于发生熔滴过渡时会存在特定的声音信息，因此可通过包含有熔滴过渡声音信息的焊接电弧声音信息，确定焊接时是否发生了熔滴过渡以及熔滴过渡的形式。

声音信息包括声音的响度信息。经过分析可知，熔滴过渡的声音响度信息处于不同响度值时，会对应不同形式的熔滴过渡。图2为熔滴过渡响度值分布示意图，如图2所示，当响度值分布在0-20(dB)时，对应短路过渡现象，当响度值分布在0-4(dB)时，对应射滴过渡现象，当响度值分布在0-10(dB)时，对应射流过渡现象。

获取焊接电弧的声音响度信息，可采用定向麦克阵列。定向麦克阵列可捕捉焊接电弧声音响度信息及熔滴过渡声音响度信息。然后采用LMS自适应滤波器对焊接电弧声音响度信息及熔滴过渡声音响度信息进行滤波，尽可能消除工人话语及其他工位等随机噪声；最后，建立Morre响度分析模型(标准ANSI S3.4-2012)，利用该模型对滤波后的焊接电弧声音响度信息及熔滴过渡声音响度信息进行功率谱密度分析，从而对熔滴过渡形式进行判断。

具体的说，响度计算模型采用美国标准ANSI S3.4-2012：

其中E_i为第i个滤波器的输出激励；W(g_ij)为第i个滤波器在频率j处的响应；P_j ²为频率j处的有效功率；P₀＝2×10^-5Pa，为参考声压。E₀表示声压级为0dB的1kHz纯音在中心频率为1kHz的听觉滤波器的输出激励值。C＝0.046871；E_THRQ表示最小可听域中由正弦信号通过听觉滤波器产生的峰值激励；G为滤波器低频增益系数；A为常量，其值与频率有关；α为响度转换系数，其值与G有关。

根据上式，获得响度与时间对应图，对于短路过渡，判读其波形振幅是否在允许范围内，如果振幅超过阈值，判定异常焊接。对于射滴过渡和射流过渡，也采用同样的判断方法。

通过焊接电弧的声音响度信息确定熔滴过渡的形式后，基于所述熔滴过渡的形式，可判断焊接电弧是否异常。所得到的判断结果即为所述的第二判断结果。

在判断焊接电弧是否异常时，需要结合具体的工作场合与工作要求。

例如，对于转向架脉冲焊，相关的工作要求为：以射滴过渡为主，应避免飞溅较大的短路过渡，以及热输入较大的射流过渡。

基于上述工作要求，结合焊接电弧的视觉图像，可设定如下的异常判断方法：

若短路过渡的持续时间超出预设的阈值，就意味着由射滴过渡转变为短路过渡，超时0.5S即可判定为焊接异常(假设0.5mm厚度钝边)；

当射流过渡弧柱(从焊接电弧的视觉图像获取)的高度超过设定阈值，由射流过渡转变为射滴过渡，伴随焊接飞溅增加，超过持续时间容易造成驼峰焊缝或焊接熔池成型不良等焊接问题；

当焊接程序设定为射滴过渡，但弧柱过渡出现明显的短路持续时间，容易造成机器人反馈不及时带来的设备碰撞等问题。

可选的，为了防止偶然异常行为干扰电弧响度判断，还可设定不合格振幅的持续临界时间，只有当不合格振幅长时间存在时(如持续时间达到1s-2s)，才设定焊接过程异常。

声音信息还可包括声音的频率信息。利用第一焊接电弧声音的频率信息也可判断熔滴过渡形式。

根据分析可知，对于不同熔滴过渡形式，对应的焊接电弧的声音频率范围存在明显的区别。例如，短路过渡电弧的声音频率分布范围较宽，主要集中在2.8～8kHz之间，射滴过渡和射流过渡电弧的声音频率主要集中在0.1～0.2kHz之间。

利用焊接电弧声音的频率信息判断熔滴过渡形式之后，如何根据熔滴过渡的形式，判断焊接电弧是否异常，从而得到第二判断结果已经在前文中有相关的说明，因此不在此处重复。

步骤103、获取第一焊接电弧的电参数信息，根据所述第一焊接电弧的电参数信息确定第一焊接电弧的第三判断结果。

电参数是指用电设备的用电参数数据。典型的电参数包括电流、电压、功率等。

在本步骤中，获取待识别的焊接电弧的电参数包括：采集与焊接电弧相对应的多个时刻的电压参数与电流参数。根据多个时刻的电压参数与电流参数可生成U-I相图；利用所述U-I相图分析电流-电压稳定性，根据电流-电压稳定性可得到不稳定累加时间，根据不稳定累加时间可判断焊接中所存在的缺陷，如焊漏、焊偏、夹渣等。所得到的判断结果即为所述的第三判断结果。其中，用于反映电流-电压稳定性的特征参数包括电压的误差值以及电流的误差值。

具体的说，可对U-I相图采用近似熵分析，由于模糊近似熵与焊接成形质量之间存在一定的对应关系，因此通过对待识别的焊接电弧的U-I相图进行近似熵分析所得到的模糊近似熵，以及预设的对应关系，可以得到焊接中存在的缺陷。

获取待识别的焊接电弧的电参数还包括：采集电流脉冲持续时间内的频率特征，所述频率特征能够协助反映焊接过程特征，如焊接表面成型的鱼鳞纹与表面平整度。

步骤104、根据所述第一焊接电弧的第一判断结果、第二判断结果与第三判断结果，判断所述第一焊接电弧所对应的焊接过程是否存在缺陷。

在之前的步骤中，已经从视觉(图像)、听觉(声音)和电参数三种方式对第一焊接电弧是否存在异常进行判断。在本步骤中，需要综合三种类型的判断结果，进一步确认第一焊接电弧所对应的焊接过程是否存在缺陷。

由于通过一种方式对第一焊接电弧是否存在异常进行判断可能会存在误差，如仅通过第一焊接电弧的声音信息判断第一焊接电弧是否存在异常，可能会受到周围噪声的影响，因此，在本步骤中，可综合三种判断结果确定第一焊接电弧所对应的焊接过程是否存在缺陷。

例如，只有当第一判断结果、第二判断结果与第三判断结果均显示第一焊接电弧存在异常时(若第三判断结果显示焊接中所存在的缺陷，也认为第三判断结果指示第一焊接电弧存在异常)，才认为第一焊接电弧所对应的焊接过程存在缺陷。

这一判断过程条件苛刻，使得误报的可能性很低。但由于某些焊接过程的缺陷发生时，会缺失某一方面的信息，如无法通过电参数反映该焊接过程的缺陷，因此会造成漏报的问题。

又如，只要第一判断结果、第二判断结果与第三判断结果中的任意一个判断结果显示第一焊接电弧存在异常，就认为第一焊接电弧所对应的焊接过程存在缺陷。

这一判断过程条件较为宽松，能够有效避免漏报的问题，但同时又会增加误报的可能。

再如，当第一判断结果、第二判断结果与第三判断结果中的任意两个判断结果显示第一焊接电弧存在异常时，认为第一焊接电弧所对应的焊接过程存在缺陷。

这一判断方式是之前两种判断方式的折中，但由于焊接现场情况复杂多变，也无法完全避免漏报或误报现象的发生。

总之，在实际应用中，可根据焊接现场的实际情况，基于第一判断结果、第二判断结果与第三判断结果设定具体的判断原则，从而判断所述第一焊接电弧所对应的焊接过程是否存在缺陷。

步骤105、在所述第一焊接电弧所对应的焊接过程存在缺陷的情况下，对焊接过程进行实时控制。

根据之前的判断，可以明确第一焊接电弧所对应的焊接过程是否存在缺陷。在存在缺陷与不存在缺陷的不同情况下，可向用于控制焊接电源的继电器发送不同类型的信号。例如，若第一焊接电弧所对应的焊接过程存在缺陷，可将一个高电平信号通过232接口或485接口传输给继电器，使之对焊接电源进行强制断电；若第一焊接电弧所对应的焊接过程不存在缺陷，可将一个低电平信号通过232接口或485接口传输给继电器，继电器将焊接电源维持在接通状态，以继续焊接工作。

由于偶然出现的问题电弧不会对焊接质量产生影响，因此为了避免因为偶然出现的问题电弧导致焊接过程被强制中断的现象，在本实施例中，可设置时间阈值。当问题电弧持续出现的时间超过所述时间阈值时，发出控制信号，以强制终止焊接过程。所述时间阈值的具体取值可根据问题电弧的具体类别而定，降低偶然性不稳定电弧带来的误判。

本发明提供的焊接过程控制方法从视觉、听觉和电参数三个角度对焊接电弧是否存在异常进行判断，并综合多个判断结果，确定焊接电弧所对应的焊接过程是否存在缺陷，在存在缺陷的情况下，可对焊接过程进行强制中断，以避免焊接缺陷的进一步扩大。本发明提供的焊接过程控制方法具有判断准确、能有效避免焊接缺陷的优点。

基于上述任一实施例，在本实施例中，方法还包括：

在之前的实施例中，对焊接过程中可能出现的缺陷进行实时发现与纠正。在本实施例中，通过对焊接结果的研究，可反向发现焊接过程中的缺陷，从而指导后续的焊接过程。

在本实施例中，可采用被动双目视觉检测技术，配合SURF-BRISK-KAZE改进特征匹配算法和改进的RANSAC算法，获得第一焊接电弧下方熔池的表面三维形貌。将该熔池称为第一熔池。

将第一熔池的表面三维形貌做无量纲化处理后，可将无量纲化的熔池表面三维形貌输入预先训练的焊接成形质量判断模型，得到与无量纲化的熔池表面三维形貌相对应的焊接成形质量信息。

其中，所述焊接成形质量判断模型是利用样本熔池表面三维形貌以及样本标签训练得到的，其中的样本熔池表面三维形貌是无量纲化的，其所对应的焊接成形质量信息是已知的，并记录在所述样本标签内。

在本实施例中，可利用前述的样本熔池表面三维形貌以及样本标签对BP神经网络进行训练，在训练过程中不断调整BP神经网络的参数，直至达到训练终止条件，得到最终的焊接成形质量判断模型。

焊接成形质量判断模型所输出的焊接成形质量信息具体可包括熔深、熔宽、余高等方面的信息。将这些信息与标准值进行比较，可判断焊接成形质量。

在焊接过程结束后，可采用超高速轮廓测量仪“LJ-V7000系列”获取第一焊接电弧所焊接的第一焊接处的焊缝图像，并从焊缝图像中识别出第一焊接处的焊缝所存在的缺陷。

超高速轮廓测量仪“LJ-V7000系列”能够检测出母材的位置及距离、坡口形状，还能够采用“光切断法”检测焊缝图像。采用“光切断法”检测焊缝图像时，由传感器探头照射线激光，根据其反射光测量截面形状，可检测出焊珠的形状。

超高速轮廓测量仪“LJ-V7000系列”具有丰富的测量模式(可指定16种测量内容和11种测量对象，共配备74种测量模式)，可对各种工件的焊接部、焊接焊缝进行形状检测。可识别出焊缝表面凹痕、咬边、开裂、飞溅、气孔、错位等缺陷。

通过之前的步骤得到所述第一焊接处的焊接成形质量信息以及第一焊接处的焊缝所存在的缺陷之后，将两者进行对比、验证，可判断第一焊接电弧所对应的焊接过程是否存在缺陷。例如，第一焊接处的焊接成形质量信息显示第一焊接处存在缺陷，且由超高速轮廓测量仪“LJ-V7000系列”也测得第一焊接处焊缝表面存在缺陷，那么就可以认为第一焊接电弧所对应的焊接过程存在缺陷。若两者存在矛盾，则可以引入第三方检测方式进行验证，如人工验证的方式。若两者均认为第一焊接处不存在缺陷，则可认为第一焊接电弧所对应的焊接过程不存在缺陷。

在认定第一焊接电弧所对应的焊接过程存在缺陷的情况下，可对焊接机的相关参数进行调整，从而对后续的焊接过程进行改进。

本发明提供的焊接过程控制方法通过将熔池的表面三维形貌所得到的焊机成形质量与焊缝的缺陷信息进行比较，可反向发现焊接过程中的缺陷，从而指导后续的焊接过程，有助于提高焊接质量，减少焊接缺陷。

下面对本发明提供的焊接过程控制装置进行描述，下文描述的焊接过程控制装置与上文描述的焊接过程控制方法可相互对应参照。

图3为焊接过程控制装置的示意图，如图3所示，焊接过程控制装置包括：

焊接电弧图像信息处理模块301，用于在焊接过程中，获取第一焊接电弧的图像信息，根据所述第一焊接电弧的图像信息确定第一焊接电弧的第一判断结果；其中，所述第一焊接电弧为焊接过程中的任意一个焊接电弧；

焊接电弧声音信息处理模块302，用于获取第一焊接电弧的声音信息，根据所述第一焊接电弧的声音信息确定第一焊接电弧的第二判断结果；

焊接电弧电参数信息处理模块303，用于获取第一焊接电弧的电参数信息，根据所述第一焊接电弧的电参数信息确定第一焊接电弧的第三判断结果；

缺陷判断模块304，用于根据所述第一焊接电弧的第一判断结果、第二判断结果与第三判断结果，判断所述第一焊接电弧所对应的焊接过程是否存在缺陷；

实时控制模块305，用于在所述第一焊接电弧所对应的焊接过程存在缺陷的情况下，对焊接过程进行实时控制。

本发明提供的焊接过程控制装置从视觉、听觉和电参数三个角度对焊接电弧是否存在异常进行判断，并综合多个判断结果，确定焊接电弧所对应的焊接过程是否存在缺陷，在存在缺陷的情况下，可对焊接过程进行强制中断，以避免焊接缺陷的进一步扩大。本发明提供的焊接过程控制装置具有判断准确、能有效避免焊接缺陷的优点。

基于上述任一实施例，在本实施例中，装置还包括：

焊接成形质量信息确定模块，用于在焊接过程中，获取第一熔池的表面三维形貌，根据所述第一熔池的表面三维形貌确定第一焊接处的焊接成形质量信息；其中，所述第一熔池为所述第一焊接电弧下方的熔池，所述第一焊接处为所述第一焊接电弧的焊接位置；

焊缝缺陷识别模块，用于在焊接过程结束后，获取第一焊接处的焊缝图像，从所述焊缝图像中识别出第一焊接处的焊缝所存在的缺陷；

焊机过程缺陷确定模块，用于根据所述第一焊接处的焊接成形质量信息以及所述第一焊接处的焊缝所存在的缺陷，判断第一焊接电弧所对应的焊接过程是否存在缺陷；

改进模块，用于在所述第一焊接电弧所对应的焊接过程存在缺陷的情况下，对后续的焊接过程进行改进。

本发明提供的焊接过程控制装置通过将熔池的表面三维形貌所得到的焊机成形质量与焊缝的缺陷信息进行比较，可反向发现焊接过程中的缺陷，从而指导后续的焊接过程，有助于提高焊接质量，减少焊接缺陷。

图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行焊接过程控制方法，该方法包括：

此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过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(可以是个人计算机，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、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的焊接过程控制方法，该方法包括：

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的焊接过程控制方法，该方法包括：

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

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各实施方式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。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims

1.一种焊接过程控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的焊接过程控制方法，其特征在于，方法还包括：

3.根据权利要求1或2所述的焊接过程控制方法，其特征在于，所述根据所述第一焊接电弧的图像信息确定第一焊接电弧的第一判断结果，包括：

4.根据权利要求1或2所述的焊接过程控制方法，其特征在于，所述根据所述第一焊接电弧的声音信息确定第一焊接电弧的第二判断结果，包括：

5.根据权利要求1或2所述的焊接过程控制方法，其特征在于，所述根据所述第一焊接电弧的电参数信息确定第一焊接电弧的第三判断结果，包括：

6.根据权利要求1或2所述的焊接过程控制方法，其特征在于，所述在所述第一焊接电弧所对应的焊接过程存在缺陷的情况下，对焊接过程进行实时控制，包括：

7.根据权利要求2所述的焊接过程控制方法，其特征在于，所述根据所述第一熔池的表面三维形貌确定第一焊接处的焊接成形质量信息，包括：

8.一种焊接过程控制装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述焊接过程控制方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述焊接过程控制方法的步骤。