CN114378436A - 材料的焊接方法、装置、存储介质及电子装置 - Google Patents
材料的焊接方法、装置、存储介质及电子装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114378436A CN114378436A CN202210298495.5A CN202210298495A CN114378436A CN 114378436 A CN114378436 A CN 114378436A CN 202210298495 A CN202210298495 A CN 202210298495A CN 114378436 A CN114378436 A CN 114378436A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- target
- light beam
- welding
- focal length
- welded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
- B23K26/702—Auxiliary equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本发明实施例提供了一种材料的焊接方法、装置、存储介质及电子装置,其中,该方法包括:获取待焊接材料的目标材料信息,以及与目标材料信息匹配的功率密度区间,其中,待焊接材料对满足功率密度区间的光束的吸收率大于或者等于目标吸收率;将初始光斑尺寸的初始光束转换为目标光斑尺寸的目标光束,其中,目标光斑尺寸用于将目标光束的目标功率密度控制在功率密度区间内;控制目标光束对待焊接材料执行与目标材料信息匹配的摆动焊接。通过本发明,解决了相关技术中存在的光束对待焊接材料的焊接质量较低的问题,达到了提高光束对待焊接材料的焊接质量的效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及激光焊接领域,具体而言,涉及一种材料的焊接方法、装置、存储介质及电子装置。
背景技术
随着工业现代化和产品制造业的发展,对金属材料的焊接需求越来越旺盛,现有的焊接技术中有超声波焊接、电阻焊接、气体保护焊、电弧焊接等方式,与上述焊接技术相比,激光焊接技术具有高速、低热输出、易于自动化等特点,这使得激光焊接技术在质量、效率和自动化程度要求更高的新能源产业领域具有独特的优势,但是由于铜、铝等高反射材料对常见波长的激光束放射率较高,且自身导热能力强,从而使得铜、铝等高反材料成为难以被激光焊接的材料。
为了改善激光对高反材料的焊接能力,当前常通过对待焊接材料进行预加热的方法,从而提高了高反材料对激光的吸收率,比如,通过环形光束对高反材料进行焊接,使用环形光束的外环光对待焊接材料进行预热,并使用内环光束对预热后的材料进行焊接,这就需要激光器能够发射环形光斑,从而提高了焊接设备的成本,并且,使用环形光束焊接高反材料时,由于外环光束对待焊接材料的预热,从而容易在焊缝处出现咬边、焊缝不平整等问题,并且若焊缝附近如果存在不耐热的电子元件时,这种方式会对电子元件造成损伤。
针对相关技术中存在的光束对待焊接材料的焊接质量较低的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种材料的焊接方法、装置、存储介质及电子装置,以至少解决相关技术中存在的光束对待焊接材料的焊接质量较低的问题。
根据本发明的一个实施例,提供了一种材料的焊接方法,包括:获取待焊接材料的目标材料信息,以及与所述目标材料信息匹配的功率密度区间,其中,所述待焊接材料对满足所述功率密度区间的光束的吸收率大于或者等于目标吸收率;将初始光斑尺寸的初始光束转换为目标光斑尺寸的目标光束,其中,所述目标光斑尺寸用于将所述目标光束的目标功率密度控制在所述功率密度区间内;控制所述目标光束对所述待焊接材料执行与所述目标材料信息匹配的摆动焊接。
可选的,所述将初始光斑尺寸的初始光束转换为目标光斑尺寸的目标光束,包括:获取镜头参数符合尺寸调整区间的目标准直镜组,其中,所述尺寸调整区间用于指示所述功率密度区间对应的光斑尺寸区间相对于所述初始光斑尺寸的比例调整范围,所述目标准直镜组用于对光束生成设备发射的所述初始光束进行准直聚焦处理;控制所述初始光束输入所述目标准直镜组,得到所述目标准直镜组输出的光束作为所述目标光束。
可选的,所述获取镜头参数符合尺寸调整区间的目标准直镜组,包括:获取落入所述尺寸调整区间的目标焦长比例,其中,所述目标焦长比例为聚焦镜焦长与准直镜焦长之间的比值;使用满足所述目标焦长比例的目标准直镜和目标聚焦镜构建所述目标准直镜组。
可选的,所述获取落入所述尺寸调整区间的目标焦长比例,包括:将多个预设镜组中每个预设镜组的焦长比例与所述尺寸调整区间进行匹配;从落入所述尺寸调整区间的焦长比例中确定一个焦长比例作为所述目标焦长比例。
可选的,所述获取落入所述尺寸调整区间的目标焦长比例,包括:获取多个预设准直镜的多个准直镜焦长和多个预设聚焦镜的多个聚焦镜焦长;从所述多个准直镜焦长和所述多个聚焦镜焦长获取一组满足所述尺寸调整区间的目标准直镜焦长和目标聚焦镜焦长,其中,所述目标聚焦镜焦长与所述目标准直镜焦长之间的比值为所述目标焦长比例。
可选的,所述控制所述目标光束对所述待焊接材料执行与所述目标材料信息匹配的摆动焊接,包括:确定与所述目标材料信息匹配的摆动参数和焊接参数,其中,所述摆动参数用于指示摆动焊接过程中的摆动方式,所述焊接参数用于指示摆动焊接过程中的焊接方式;控制所述目标光束按照所述焊接参数对所述待焊接材料进行焊接,并在焊接过程中按照所述摆动参数进行摆动。
可选的,所述确定与所述目标材料信息匹配的摆动参数和焊接参数,包括:根据所述目标材料信息所指示的材料厚度确定摆动频率和摆动幅度,其中,所述摆动参数包括所述摆动频率和所述摆动幅度,所述摆动频率与所述材料厚度成反比,所述摆动幅度与所述材料厚度成反比;根据所述目标材料信息所指示的材料厚度确定焊接速度,其中,所述焊接参数包括所述焊接速度,所述焊接速度与所述材料厚度成反比。
根据本发明的又一个实施例,还提供了一种材料的焊接装置,包括:获取模块,用于获取待焊接材料的目标材料信息,以及与所述目标材料信息匹配的功率密度区间,其中,所述待焊接材料对满足所述功率密度区间的光束的吸收率大于或者等于目标吸收率;转换模块,用于将初始光斑尺寸的初始光束转换为目标光斑尺寸的目标光束,其中,所述目标光斑尺寸用于将所述目标光束的目标功率密度控制在所述功率密度区间内;控制模块,用于控制所述目标光束对所述待焊接材料执行与所述目标材料信息匹配的摆动焊接。
根据本发明的又一个实施例,还提供了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程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本发明的又一个实施例,还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本发明,通过获取待焊接材料的目标材料信息,以及与目标材料信息匹配的功率密度区间,其中,待焊接材料对满足功率密度区间的光束的吸收率大于或者等于目标吸收率;将初始光斑尺寸的初始光束转换为目标光斑尺寸的目标光束,其中,目标光斑尺寸用于将目标光束的目标功率密度控制在功率密度区间内;控制目标光束对待焊接材料执行与目标材料信息匹配的摆动焊接,即,不同的材料的不同材料信息对应着不同的功率密度区间,待焊接材料对满足该功率密度区间的光束的吸收率大于目标吸收率,当使用初始光束对待焊接材料进行焊接时,通过对光束的光斑尺寸进行转换,进而将初始光斑尺寸的初始光束转换为目标光斑尺寸的目标光束,使得转换后的目标光束的目标功率密度控制在功率密度区间内,进而保证待焊接材料对目标光束的吸收率大于或者等于目标吸收率,从而在控制目标光束对待焊接材料执行与目标材料信息匹配的摆动焊接时,就能够保证对待焊接材料的焊接质量,因此,解决了相关技术中存在的光束对待焊接材料的焊接质量较低的问题,达到了提高光束对待焊接材料的焊接质量的效果。
附图说明
图1是本发明实施例的材料的焊接方法的移动终端硬件结构框图;
图2是根据本发明实施例的材料的焊接方法的流程图;
图3是根据本发明实施例的一种可选的焦长比调整示意图;
图4是根据本发明实施例的另一种可选的焦长比调整示意图;
图5是根据本发明实施例的一种可选的摆动焊接示意图;
图6是根据本发明实施例的另一种可选的摆动焊接示意图;
图7是根据本发明实施例的材料的焊接装置的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的实施例。
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。
本申请实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例,图1是本发明实施例的材料的焊接方法的移动终端硬件结构框图。如图1所示,移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104,其中,上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解,图1所示的结构仅为示意,其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如,移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示不同的配置。
存储器104可用于存储计算机程序,例如,应用软件的软件程序以及模块,如本发明实施例中的材料的焊接方法对应的计算机程序,处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。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。
传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中,传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller,简称为NIC),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中,传输装置106可以为射频(Radio Frequency,简称为RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在本实施例中提供了一种材料的焊接方法,图2是根据本发明实施例的材料的焊接方法的流程图,如图2所示,该流程包括如下步骤:
步骤S202,获取待焊接材料的目标材料信息,以及与所述目标材料信息匹配的功率密度区间,其中,所述待焊接材料对满足所述功率密度区间的光束的吸收率大于或者等于目标吸收率;
步骤S204,将初始光斑尺寸的初始光束转换为目标光斑尺寸的目标光束,其中,所述初始光束是当前用于对所述待焊接材料进行焊接的光束,所述目标光斑尺寸用于将所述目标光束的目标功率密度控制在所述功率密度区间内;
步骤S206,控制所述目标光束对所述待焊接材料执行与所述目标材料信息匹配的摆动焊接。
通过上述步骤,不同的材料的不同材料信息对应着不同的功率密度区间,待焊接材料对满足该功率密度区间的光束的吸收率大于目标吸收率,当使用初始光束对待焊接材料进行焊接时,通过对光束的光斑尺寸进行转换,进而将初始光斑尺寸的初始光束转换为目标光斑尺寸的目标光束,使得转换后的目标光束的目标功率密度控制在功率密度区间内,进而保证待焊接材料对目标光束的吸收率大于或者等于目标吸收率,从而在控制目标光束对待焊接材料执行与目标材料信息匹配的摆动焊接时,就能够保证对待焊接材料的焊接质量,因此,解决了相关技术中存在的光束对待焊接材料的焊接质量较低的问题,达到了提高光束对待焊接材料的焊接质量的效果。
在上述步骤S202提供的技术方案中,待焊接材料可以但不限于是对光束具有高反射性的高反材料,比如:紫铜、铝、合金等等,本方案对此不做限定。
可选地,在本实施例中,目标材料信息为用于指示材料属性的信息,目标材料信息可以但不限于包括材料名称、材料厚度、材料硬度、材料对光束的反射率等等,本方案对此不做限定。
在上述步骤S204提供的技术方案中,初始光束转换为目标光束可以但不限于是对光束的光斑形状、光束的光斑大小等进行转换。
可选的,在本实施例中,初始光束是本次进行光束转换操作前用于对待焊接材料进行焊接的光束。
可选地,在本实施例中,初始光斑为初始光束在待焊接材料表面的光斑。
可选地,在本实施例中,目标光斑为目标光束在待焊接材料表面的光斑。
在上述步骤S206提供的技术方案中,摆动焊接可以但不限于是按照与材料信息匹配的摆动形状、焊接速度对待焊接材料的焊接位置进行焊接,摆动形状可以但不限于包括“8”字形,圆形等等,本方案对此不做限定。
作为一种可选的实施例,所述将初始光斑尺寸的初始光束转换为目标光斑尺寸的目标光束,包括:
获取镜头参数符合尺寸调整区间的目标准直镜组,其中,所述尺寸调整区间用于指示所述功率密度区间对应的光斑尺寸区间相对于所述初始光斑尺寸的比例调整范围,所述目标准直镜组用于对光束生成设备发射的所述初始光束进行准直聚焦处理;
控制所述初始光束输入所述目标准直镜组,得到所述目标准直镜组输出的光束作为所述目标光束。
可选地,在本实施例中,镜头参数用于调节对光束进行转换的镜头的镜头焦距,镜头参数可以但不限于包括准直镜组的镜片参数、准直镜组的位置参数等等,镜片参数可以但不限于包括镜片的焦距、镜片的球面半径等等,位置参数可以是准直镜组在镜头中的位置(准直镜组与待焊接材料表面的相对位置),比如,镜头中的准直镜组用于对光斑尺寸镜缩放处理,当需要将初始光斑尺寸的初始光束转换为目标光斑尺寸的目标光束时,可以通过更换准直镜组的方式调节镜头焦距,或者还可以是不更换准直镜组,通过调节准直镜组在镜头中的位置(准直镜组与待焊接材料的距离)调节镜头的焦距值,从而改变材料表面的光斑尺寸。
可选地,在本实施例中,尺寸调整区间的区间上限值为光斑尺寸区间的区间上限值和初始光斑尺寸的比值,尺寸调整区间的区间下限至为光斑尺寸区间的区间下限和初始光斑尺寸的比值。
可选地,在本实施例中,目标准直镜组可以用于对初始光斑的初始光斑尺寸进行放大,还可以用于对初始光斑的初始光斑尺寸进行缩小。比如,在对薄板进行焊接时可采用小功率光束生成器,比如采用功率为1800W,芯径尺寸14μm的光束生成器生成初始光束对薄板进行焊接,根据与薄板的板厚匹配的功率密度区间确定需要将初始光束的光斑尺寸调整到15μm到20μm之间,因此就需要对初始光斑进行光斑放大,并根据D=d*(fc/fl)计算(D为目标光斑尺寸,d为初始光斑尺寸,fc为聚焦镜焦距长度,fl为准直镜焦距长度),从而在确定出目标准直镜组内准直镜和聚焦镜焦长分别为150mm、200mm,目标光斑尺寸为14*(200/150)=18.7μm,从而实现对光斑尺寸的放大,调节光束的功率密度,保证焊接质量。再比如采用功率为9000W,芯径尺寸50μm的光束生成器生成初始光束对厚板材料进行焊接,根据与厚板的板厚匹配的功率密度区间确定需要将初始光束的光斑尺寸调整到15μm到20μm之间,因此就需要对初始光斑进行光斑缩小,并根据D=d*(fc/fl)计算(D为目标光斑尺寸,d为初始光斑尺寸,fc为聚焦镜焦距长度,fl为准直镜焦距长度),从而在确定出目标准直镜组内准直镜和聚焦镜焦长分别为300mm、100mm,目标光斑尺寸为50*(100/300)=16.7μm,从而实现对光斑尺寸的放大,调节光束的功率密度,保证焊接质量。
作为一种可选的实施例,所述获取镜头参数符合尺寸调整区间的目标准直镜组,包括:
获取落入所述尺寸调整区间的目标焦长比例,其中,所述目标焦长比例为聚焦镜焦长与准直镜焦长之间的比值;
使用满足所述目标焦长比例的目标准直镜和目标聚焦镜构建所述目标准直镜组。
可选地,在本实施例中,目标焦长比例可以是大于1的自然数,也可以是大于0且小于等于1的自然数,当目标焦长比例大于1时,目标准直镜组用于将初始光斑尺寸按照目标焦长比例进行同比例放大,当目标焦长比例大于0且小于1时,目标准直镜组用于对初始光斑尺寸按照目标焦长比例进行同比缩小,当目标焦长比例等于1时,目标光斑尺寸和初始光斑尺寸的尺寸相同。
作为一种可选的实施例,所述获取落入所述尺寸调整区间的目标焦长比例,包括:
将多个预设镜组中每个预设镜组的焦长比例与所述尺寸调整区间进行匹配;
从落入所述尺寸调整区间的焦长比例中确定一个焦长比例作为所述目标焦长比例。
焦长比例相同的不同预设镜组中的准直镜或者聚焦镜的焦距值可以是不同的
可选地,在本实施例中,预设镜组中的准直镜和聚焦镜的设置顺序不做限定,比如光束可以先经过准直镜进行准直处理,再对准直处理后的准直光束进行聚焦处理,或者光束还可以先经过聚焦镜进行聚焦处理,在对聚焦处理后的聚焦光束进行准直处理。
在对材料进行焊接时,待焊接材料的材料信息不同,与材料信息对应的功率密度区间也不同,将光束的功率密度控制在功率密度区间内,从而使得待焊接材料对光束的吸收率大于或者等于目标吸收率,进而保证使用光束对待焊接材料的焊接质量,在实际焊接时,通过光束生成器向不同材料信息的待焊接材料发射不同的光束,比如,向薄板材料发射低功率光束,向厚板材料发射高功率光束,但是同一生成器由于光纤直径是固定的,所以生成的光束的光斑尺寸也是固定的,同时受限于光束生成器的光纤对光束功率的承受能力,所以额定功率高的光束生成器的光纤直径就越高,因此,需要调整光束生成器生成光束的光斑尺寸使得光束的功率密度维持在与材料信息匹配的功率密度区间内技术关键,通过使用焦长比匹配的准直镜组从而实现光斑尺寸的缩放,根据光斑的缩放比例调整焦长比,从而对光斑尺寸进行缩放,图3是根据本发明实施例的一种可选的焦长比调整示意图,如图3所示,预先设置了多个预设准直镜组,不同的准直镜组具有不同的焦长比,在需要对光束生成器生成的光束的光斑尺寸进行倍率缩放时,处理器根据光斑尺寸的缩放需求在多个预设准直镜组中选择出一个焦长比适宜的目标准直镜组,从而调整了焦长比,实现对光斑尺寸的缩放。
通过上述实施例,能够将焊接待焊接材料的光束的光斑尺寸控制在一定的光斑尺寸区间内,实现使用高功率密度的小光斑对材料进行焊接,有利于材料的焊接和材料的成型,并且在不更换光束生成器的情况下,对各种材料信息的待焊接材料进行焊接,提高光束生成器的普适性。
作为一种可选的实施例,所述获取落入所述尺寸调整区间的目标焦长比例,包括:
获取多个预设准直镜的多个准直镜焦长和多个预设聚焦镜的多个聚焦镜焦长;
从所述多个准直镜焦长和所述多个聚焦镜焦长获取一组满足所述尺寸调整区间的目标准直镜焦长和目标聚焦镜焦长,其中,所述目标聚焦镜焦长与所述目标准直镜焦长之间的比值为所述目标焦长比例。
可选地,在本实施例中,预设准直镜可以但不限于包括反射是准直镜、投射式准直镜,本方案对此不做限定。
可选地,在本实施例中,预设聚焦镜可以但不限于包括平凸式聚焦镜、正凹凸式聚焦镜、非球面式聚焦透镜、衍射式聚焦镜、反射式聚焦镜。
在调整目标准直镜组的目标焦长比的时候,还可以是通过更换目标准直镜组中的准直镜和聚焦镜的形式调整准直镜组的目标焦长比,图4是根据本发明实施例的另一种可选的焦长比调整示意图,如图4所示,预先设置了多个预设准直镜以及多个预设聚焦镜,每个不同的预设准直镜之间的焦长不同,不同的聚焦镜之间的焦长也不同,在需要对光束生成器生成的光束进行光斑缩放处理是,根据光斑的缩放比例确定目标准直镜组中的聚焦镜和准直镜的焦长比,根据该焦长比在预设准直镜和预设聚焦镜中确定出满足该目标焦长比的目标聚焦镜和目标准直镜,并更换目标聚焦镜和目标准直镜,从而得到目标准直镜组,从而调整了准直镜组的目标焦长比。
作为一种可选的实施例,所述控制所述目标光束对所述待焊接材料执行与所述目标材料信息匹配的摆动焊接,包括:
确定与所述目标材料信息匹配的摆动参数和焊接参数,其中,所述摆动参数用于指示摆动焊接过程中的摆动方式,所述焊接参数用于指示摆动焊接过程中的焊接方式;
控制所述目标光束按照所述焊接参数对所述待焊接材料进行焊接,并在焊接过程中按照所述摆动参数进行摆动。
可选地,在本实施例中,摆动参数可以但不限于包括摆动幅度、摆动频率、摆动形状、摆动速度等等,本方案对此不做限定。
可选地,在本实施例中,焊接参数可以但不限于包括焊接速度。
作为一种可选的实施例,所述确定与所述目标材料信息匹配的摆动参数和焊接参数,包括:
根据所述目标材料信息所指示的材料厚度确定摆动频率和摆动幅度,其中,所述摆动参数包括所述摆动频率和所述摆动幅度,所述摆动频率与所述材料厚度成反比,所述摆动幅度与所述材料厚度成反比;
根据所述目标材料信息所指示的材料厚度确定焊接速度,其中,所述焊接参数包括所述焊接速度,所述焊接速度与所述材料厚度成反比。
可选地,在本实施例中,对确定焊接速度、摆动频率和摆动幅度的先后顺序不做限定。
可选地,在本实施例中,摆动幅度和摆动频率不同,进而导致摆动焊接的摆动速度不同,摆动速度可以是根据公式(例如:摆动速度=π*摆动幅度*频率)计算得到的。
可选地,在本实施例中,摆动焊接的摆动形状可以但不限于包括“8”字形,圆形等等,图5是根据本发明实施例的一种可选的摆动焊接示意图,如图5所示,在对待焊接材料上的焊缝进行焊接时,光束在焊缝两侧呈8字形轨迹移动。图6是根据本发明实施例的另一种可选的摆动焊接示意图,如图6所示,对待焊接材料上的焊缝进行焊接时,光束在焊缝两侧呈圆形轨迹移动。
通过以上步骤,在进行摆动焊接时,通过摆动焊接的方式扩大光斑扫描区域,容错性变强,并且摆动还可以形成有效的熔宽(焊缝宽度),增加两块板材之间的有效熔合(如果熔宽太小,两块板之间可能有些地方未熔合),由于材料的厚度不一样,导致材料对光束的能量吸收情况也不同,因此通过设置与材料厚度匹配的摆动频率、摆动幅度和焊接速度,从而实现保证焊接材料的熔深和熔宽,提高焊接质量。
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根据上述实施例的方法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,但很多情况下前者是更佳的实施方式。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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,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的方法。
在本实施例中还提供了一种材料的焊接装置,图7是根据本发明实施例的材料的焊接装置的结构框图,如图7所示,该装置包括:获取模块72,用于获取待焊接材料的目标材料信息,以及与所述目标材料信息匹配的功率密度区间,其中,所述待焊接材料对满足所述功率密度区间的光束的吸收率大于或者等于目标吸收率;转换模块74,用于将初始光斑尺寸的初始光束转换为目标光斑尺寸的目标光束,其中,所述目标光斑尺寸用于将所述目标光束的目标功率密度控制在所述功率密度区间内;控制模块76,用于控制所述目标光束对所述待焊接材料执行与所述目标材料信息匹配的摆动焊接。
可选的,所述转换模块,包括:获取单元,用于获取镜头参数符合尺寸调整区间的目标准直镜组,其中,所述尺寸调整区间用于指示所述功率密度区间对应的光斑尺寸区间相对于所述初始光斑尺寸的比例调整范围,所述目标准直镜组用于对光束生成设备发射的所述初始光束进行准直聚焦处理;第一控制单元,用于控制所述初始光束输入所述目标准直镜组,得到所述目标准直镜组输出的光束作为所述目标光束。
可选的,所述获取单元,用于:获取落入所述尺寸调整区间的目标焦长比例,其中,所述目标焦长比例为聚焦镜焦长与准直镜焦长之间的比值;使用满足所述目标焦长比例的目标准直镜和目标聚焦镜构建所述目标准直镜组。
可选的,所述获取单元,用于:将多个预设镜组中每个预设镜组的焦长比例与所述尺寸调整区间进行匹配;从落入所述尺寸调整区间的焦长比例中确定一个焦长比例作为所述目标焦长比例。
可选的,所述获取单元,用于:获取多个预设准直镜的多个准直镜焦长和多个预设聚焦镜的多个聚焦镜焦长;从所述多个准直镜焦长和所述多个聚焦镜焦长获取一组满足所述尺寸调整区间的目标准直镜焦长和目标聚焦镜焦长,其中,所述目标聚焦镜焦长与所述目标准直镜焦长之间的比值为所述目标焦长比例。
可选的,所述控制模块,包括:确定单元,用于确定与所述目标材料信息匹配的摆动参数和焊接参数,其中,所述摆动参数用于指示摆动焊接过程中的摆动方式,所述焊接参数用于指示摆动焊接过程中的焊接方式;第二控制单元,用于控制所述目标光束按照所述焊接参数对所述待焊接材料进行焊接,并在焊接过程中按照所述摆动参数进行摆动。
可选的,所述确定单元,用于:根据所述目标材料信息所指示的材料厚度确定摆动频率和摆动幅度,其中,所述摆动参数包括所述摆动频率和所述摆动幅度,所述摆动频率与所述材料厚度成反比,所述摆动幅度与所述材料厚度成反比;根据所述目标材料信息所指示的材料厚度确定焊接速度,其中,所述焊接参数包括所述焊接速度,所述焊接速度与所述材料厚度成反比。
需要说明的是,上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的,对于后者,可以通过以下方式实现,但不限于此:上述模块均位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其中,该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
在一个示例性实施例中,上述计算机可读存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明的实施例还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,该存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
在一个示例性实施例中,上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该传输设备和上述处理器连接,该输入输出设备和上述处理器连接。
本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种材料的焊接方法,其特征在于,包括:
获取待焊接材料的目标材料信息,以及与所述目标材料信息匹配的功率密度区间,其中,所述待焊接材料对满足所述功率密度区间的光束的吸收率大于或者等于目标吸收率;
将初始光斑尺寸的初始光束转换为目标光斑尺寸的目标光束,其中,所述目标光斑尺寸用于将所述目标光束的目标功率密度控制在所述功率密度区间内;
控制所述目标光束对所述待焊接材料执行与所述目标材料信息匹配的摆动焊接。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将初始光斑尺寸的初始光束转换为目标光斑尺寸的目标光束,包括:
获取镜头参数符合尺寸调整区间的目标准直镜组,其中,所述尺寸调整区间用于指示所述功率密度区间对应的光斑尺寸区间相对于所述初始光斑尺寸的比例调整范围,所述目标准直镜组用于对光束生成设备发射的所述初始光束进行准直聚焦处理;
控制所述初始光束输入所述目标准直镜组,得到所述目标准直镜组输出的光束作为所述目标光束。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取镜头参数符合尺寸调整区间的目标准直镜组,包括:
获取落入所述尺寸调整区间的目标焦长比例,其中,所述目标焦长比例为聚焦镜焦长与准直镜焦长之间的比值;
使用满足所述目标焦长比例的目标准直镜和目标聚焦镜构建所述目标准直镜组。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获取落入所述尺寸调整区间的目标焦长比例,包括:
将多个预设镜组中每个预设镜组的焦长比例与所述尺寸调整区间进行匹配;
从落入所述尺寸调整区间的焦长比例中确定一个焦长比例作为所述目标焦长比例。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获取落入所述尺寸调整区间的目标焦长比例,包括:
获取多个预设准直镜的多个准直镜焦长和多个预设聚焦镜的多个聚焦镜焦长;
从所述多个准直镜焦长和所述多个聚焦镜焦长获取一组满足所述尺寸调整区间的目标准直镜焦长和目标聚焦镜焦长,其中,所述目标聚焦镜焦长与所述目标准直镜焦长之间的比值为所述目标焦长比例。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制所述目标光束对所述待焊接材料执行与所述目标材料信息匹配的摆动焊接,包括:
确定与所述目标材料信息匹配的摆动参数和焊接参数,其中,所述摆动参数用于指示摆动焊接过程中的摆动方式,所述焊接参数用于指示摆动焊接过程中的焊接方式;
控制所述目标光束按照所述焊接参数对所述待焊接材料进行焊接,并在焊接过程中按照所述摆动参数进行摆动。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述确定与所述目标材料信息匹配的摆动参数和焊接参数,包括:
根据所述目标材料信息所指示的材料厚度确定摆动频率和摆动幅度,其中,所述摆动参数包括所述摆动频率和所述摆动幅度,所述摆动频率与所述材料厚度成反比,所述摆动幅度与所述材料厚度成反比;
根据所述目标材料信息所指示的材料厚度确定焊接速度,其中,所述焊接参数包括所述焊接速度,所述焊接速度与所述材料厚度成反比。
8.一种材料的焊接装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取待焊接材料的目标材料信息,以及与所述目标材料信息匹配的功率密度区间,其中,所述待焊接材料对满足所述功率密度区间的光束的吸收率大于或者等于目标吸收率;
转换模块,用于将初始光斑尺寸的初始光束转换为目标光斑尺寸的目标光束,其中,所述目标光斑尺寸用于将所述目标光束的目标功率密度控制在所述功率密度区间内;
控制模块,用于控制所述目标光束对所述待焊接材料执行与所述目标材料信息匹配的摆动焊接。
9.一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程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现所述权利要求1至7任一项中所述的方法的步骤。
10.一种电子装置,包括存储器、处理器以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计算机程序时实现所述权利要求1至7任一项中所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210298495.5A CN114378436B (zh) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | 材料的焊接方法、装置、存储介质及电子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210298495.5A CN114378436B (zh) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | 材料的焊接方法、装置、存储介质及电子装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114378436A true CN114378436A (zh) | 2022-04-22 |
CN114378436B CN114378436B (zh) | 2022-08-05 |
Family
ID=81206371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210298495.5A Active CN114378436B (zh) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | 材料的焊接方法、装置、存储介质及电子装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114378436B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114544510A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-05-27 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 光束的分析设备、方法、装置、存储介质及电子装置 |
CN114654120A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-06-24 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 焊接材料的焊接方法和装置、存储介质及电子装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101148002A (zh) * | 2007-10-26 | 2008-03-26 | 江苏大学 | 一种激光微加工机光学聚焦系统 |
EP1964640A1 (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-03 | C.B. Ferrari Srl. | Equipment for automatic determination of the fit parameters in deep engraving machine tools laser works |
CN102476242A (zh) * | 2010-11-22 | 2012-05-30 | 松下电器产业株式会社 | 焊接方法及焊接装置 |
CN102773607A (zh) * | 2011-05-10 | 2012-11-14 | 松下电器产业株式会社 | 激光焊接装置及激光焊接方法 |
CN106938370A (zh) * | 2015-12-30 | 2017-07-11 | 上海微电子装备有限公司 | 一种激光加工系统及方法 |
CN111098032A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-05 | 武汉可为光电自动化科技股份有限公司 | 一种基于焊接材料的激光功率自匹配方法及装置 |
CN113560727A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-10-29 | 武汉翔明激光科技有限公司 | 一种手持式激光清洗焊接切割一体化装置及其方法 |
CN114101942A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-01 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 材料切割的控制方法、设备、装置、存储介质及电子装置 |
-
2022
- 2022-03-25 CN CN202210298495.5A patent/CN114378436B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1964640A1 (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-03 | C.B. Ferrari Srl. | Equipment for automatic determination of the fit parameters in deep engraving machine tools laser works |
CN101148002A (zh) * | 2007-10-26 | 2008-03-26 | 江苏大学 | 一种激光微加工机光学聚焦系统 |
CN102476242A (zh) * | 2010-11-22 | 2012-05-30 | 松下电器产业株式会社 | 焊接方法及焊接装置 |
CN102773607A (zh) * | 2011-05-10 | 2012-11-14 | 松下电器产业株式会社 | 激光焊接装置及激光焊接方法 |
CN106938370A (zh) * | 2015-12-30 | 2017-07-11 | 上海微电子装备有限公司 | 一种激光加工系统及方法 |
CN111098032A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-05 | 武汉可为光电自动化科技股份有限公司 | 一种基于焊接材料的激光功率自匹配方法及装置 |
CN113560727A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-10-29 | 武汉翔明激光科技有限公司 | 一种手持式激光清洗焊接切割一体化装置及其方法 |
CN114101942A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-01 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 材料切割的控制方法、设备、装置、存储介质及电子装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114544510A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-05-27 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 光束的分析设备、方法、装置、存储介质及电子装置 |
CN114654120A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-06-24 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 焊接材料的焊接方法和装置、存储介质及电子装置 |
CN114654120B (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-26 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 焊接材料的焊接方法和装置、存储介质及电子装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114378436B (zh) | 2022-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114378436B (zh) | 材料的焊接方法、装置、存储介质及电子装置 | |
JP7075274B2 (ja) | 三次元プリンティングのための装置、システムおよび方法 | |
CN202142770U (zh) | 一种可输出任意形状均匀光斑的大功率半导体激光器装置 | |
CN110977152A (zh) | 一种slm双激光复合加工系统 | |
CN103594918A (zh) | 一种输出空心激光光束的方法和装置 | |
CN112630984A (zh) | 可改变激光焦点位置光斑大小及形貌的激光扫描装置与扫描方法 | |
JP2019206031A (ja) | レーザ加工装置 | |
CN110733176A (zh) | 光束整形机构、激光光源系统、激光3d打印设备和方法 | |
CN110554510A (zh) | 一种透射式衍射光学元件的光学成像系统 | |
JP2003112280A (ja) | 光照射装置と光加工装置およびその加工方法並びに電子部品 | |
CN114460740A (zh) | 一种单镜环形光斑光学系统 | |
CN110064843B (zh) | 一种电池极耳的激光焊接系统及方法 | |
CN107643596A (zh) | 一种二元波带片形式的衍射轴锥镜系统及其长焦深成像方法 | |
CN114101942A (zh) | 材料切割的控制方法、设备、装置、存储介质及电子装置 | |
CN114488555A (zh) | 光束准直设备、方法、装置、存储介质和电子装置 | |
Feve et al. | Scalable blue laser system architecture | |
CN215545785U (zh) | 一种光学系统及激光加工设备 | |
CN111736355A (zh) | 一种基于微透镜组可调能量分布光学系统 | |
CN211564832U (zh) | 一种slm双激光复合加工装置 | |
CN114654120B (zh) | 焊接材料的焊接方法和装置、存储介质及电子装置 | |
CN111906306A (zh) | 一种熔化增材制造设备的多波长激光加工光路系统 | |
CN105629390A (zh) | 一种慢轴优先半导体激光器及其制造方法 | |
CN111975215A (zh) | 激光加工装置及方法 | |
CN103887707A (zh) | 一种具有大功率高光束质量激光的半导体激光器 | |
CN114137903B (zh) | 待切割材料的切割控制方法、装置、存储介质及电子装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |