CN114932341A - 一种汽车车身焊接智能化控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种汽车车身焊接智能化控制系统，包括：生产指令获取模块，用于根据获取的汽车车身生产计划，生成生产指令；焊接工艺设定模块，用于根据所述生产指令，设定汽车车身焊接的工艺参数和资源信息；焊接过程控制模块，用于获取汽车车身焊接操作数据信息，控制和监控汽车车身焊接操作实施，发现焊接操作异常；焊接异常预警模块，用于对所述焊接操作异常进行预警。本发明通过对焊接过程的控制和管理，提高了汽车车身焊接的智能化水平，提高了汽车生产的工作效率。

Description

一种汽车车身焊接智能化控制系统
技术领域
本发明涉及汽车焊接技术领域，具体涉及一种汽车车身焊接智能化控制系统。
背景技术
汽车车身焊接的质量直接影响后续工序的质量，车身焊接质量直接关系车辆外观，以及汽车风噪、路噪、空间密闭性等重要质量参数。汽车车身焊接技术工艺较其他更具有对精度要求高，对性能质量要求高，焊接工作要求高效率、“零缺陷”等一系列高标准要求。车身由多种薄板拼接而成，其连接方式主要为点焊连接。由于焊点数量庞大且布局方式多样，会不同程度影响车身的静动态性能、工作效率等。当前在汽车焊接过程中，还存在作业人员多、工作量大、浪费焊接资源等问题，焊接的智能化程度不够高，影响汽车生产线效率。所以，需要一种汽车车身焊接智能化控制系统。
发明内容
本发明提供了一种汽车车身焊接智能化控制系统，提高了车身焊接的智能化控制程度，提高了汽车生产的工作效率，可以较好地解决背景技术中提出的问题。
一种汽车车身焊接智能化控制系统，包括：
生产指令获取模块，用于根据获取的汽车车身生产计划，生成生产指令；
焊接工艺设定模块，用于根据所述生产指令，设定汽车车身焊接的工艺参数和资源信息；
焊接过程控制模块，用于获取汽车车身焊接操作数据信息，控制和监控汽车车身焊接操作实施，发现焊接操作异常；
焊接异常预警模块，用于对所述焊接操作异常进行预警，判别并处理焊接操作异常。
进一步地，所述生产指令获取模块包括生产计划获取单元和生产指令生成单元；
所述生产计划获取单元，用于通过汽车车身生产设计系统和汽车生产管理系统，依据生产能力和生产资源配置情况，按照生产流程制定汽车车身生产计划；
所述生产指令生成单元，用于根据所述汽车车身生产计划中的汽车车身焊接工序，生成生产指令。
进一步地，所述焊接工艺设定模块，用于设定焊接工艺参数信息和确定焊接资源；
所述焊接工艺设定模块，包括焊接参数设定单元和焊接资源确定单元；
所述焊接参数设定单元，用于根据汽车车身板材厚度、焊接方法、焊接方式及焊丝规格设定焊接电流电压，并设定相应的焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限；
所述焊接资源确定单元，用于根据所述生产指令，确定焊接资源；所述焊接资源包括焊接设备和焊接物料；所述焊接设备包括焊接机器人；所述焊接物料包括车身零件和生产物料。
进一步地，所述焊接过程控制模块包括焊接数据采集单元、焊接操作实施单元和焊接异常监控单元；
所述焊接数据采集单元，包括二维码扫码设备和摄像装置；所述二维码扫码设备用于扫描焊接资源上印制的二维码标识，得到焊接资源数据信息；所述摄像装置用于对焊接后的车身焊缝进行拍照，得到车身焊缝图像；
所述焊接操作实施单元，用于控制焊接设备进行焊接操作；所述焊接操作包括识别启动信号、启动焊接程序、扫描焊接物料二维码标识、选择焊接物料进行焊接；
所述焊接异常监控单元，用于根据所述焊接工艺参数信息对焊接操作过程进行监控。
进一步地，还包括焊接数据管理模块，包括数据库服务器，用于对所述焊接工艺参数信息、焊接资源数据信息和车身焊缝图像进行存储和分析，对焊接异常阈值和标准车身焊缝图像进行存储。
进一步地，所述焊接异常预警模块，包括焊接过程异常预警单元和焊接检验异常预警单元；
所述焊接过程异常预警单元，用于对焊接过程中出现的异常进行预警，当所述焊接工艺参数信息与所述焊接异常阈值出现偏差时，发出过程异常预警信号；
所述焊接检验异常预警单元，用于采用结构相似度度量方法，将车身焊缝图像与所述标准车身焊缝图像进行相似度值比较，当所述相似度数值范围大于预设的相似度阈值时，发出检验异常预警信号。
进一步地，还包括焊接设备管理模块，用于管理焊接机器人的使用；所述焊接设备管理模块包括设备状态判定单元和设备维护保养单元；
所述设备状态判定单元，用于根据所焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限判定设备的运行状态；当实际焊接电流电压处于所述焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限范围内，判定焊接机器人处于正常运行状态；当实际焊接电流电压超出所述焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限范围，判定焊接机器人处于超载运行状态；
根据所述焊接资源数据信息判定设备的闲置状态，当所述焊接资源数据信息无更新时，判定焊接机器人设备处于空载闲置状态；当所述焊接资源数据信息无记录时，判定焊接机器人设备处于停机闲置状态；
根据所述过程异常预警信号和检验异常预警信号，判定焊接机器人处于故障状态；
所述设备维护单元，用于根据焊接机器人的状态，进行维护保养；具体为：对处于超载运行状态的焊接机器人设置停机周期；对处于故障状态的焊接机器人进行及时维修；对处于正常运行状态的焊接机器人进行焊接电流电压调节。
进一步地，还包括综合管理网络模块，用于管理汽车车身焊接资源；所述综合管理网络模块包括管理网络构建单元、管理网络查询单元和管理网络更新单元；
所述管理网络构建单元，建立包括焊接工作站、焊接资源的管理网络；并设置焊接工作站为管理网络的根节点、设置焊接设备为管理网络的子节点、设置焊接物料为管理网络的分子节点；
所述管理网络查询单元，根据所述子节点所对应的焊接设备的运行状态，查询该子节点所对应的分子节点焊接物料的使用情况，及时进行焊接物料调配；
所述管理网络更新单元，根据所述子节点所对应的焊接设备的运行状态，及时对焊接机器人进行维修、更换，从而更新管理网络。
进一步地，所述对焊接物料调配包括焊接物料消耗量计算子单元、焊接物料补充子单元和焊接物料配置更新子单元；
所述焊接物料消耗量计算子单元，用于根据焊接设备的焊接操作进度，计算所述焊接物料的消耗量，并对所述消耗量进行排序，获得高消耗量焊接物料和低消耗量焊接物料；
所述焊接物料补充子单元，用于当所述焊接物料消耗量大于预设消耗量阈值时，调度备用焊接物料或低消耗焊接物料进行补充，并生成焊接物料调度补充记录；
所述焊接物料配置更新子单元，用于根据所述焊接物料调度补充记录，对焊接物料配置方案进行更新完善。
进一步地，还包括焊接操作评测模块，用于评测焊接操作过程；所述焊接操作评测模块包括焊接物料数据统计单元、焊接结果数据统计单元和焊接统计数据分析单元；
所述焊接物料数据统计单元，用于根据所述焊接物料数据信息，统计焊接物料的消耗量、消耗时间、消耗速度、废料比例，获得焊接物料统计数据；
所述焊接结果数据统计单元，用于根据所述车身焊缝图像信息，统计车身焊缝图像的合格率，获得焊接结果统计数据；
所述焊接统计数据分析单元，用于根据所述焊接物料统计数据和焊接结果统计数据，绘制工作效能监测表；根据所述工作效能监测表和预设的评测标准，对焊接工作进行评测，获得评测结果，并根据评测结果改进焊接操作过程。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的一种汽车车身焊接智能化控制系统结构图；
图2为本发明的一种汽车车身焊接智能化控制系统的焊接过程控制模块结构图；
图3为本发明的一种汽车车身焊接智能化控制系统的焊接异常预警模块结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种汽车车身焊接智能化控制系统，如图1所示，包括：
生产指令获取模块，用于根据获取的汽车车身生产计划，生成生产指令；
焊接工艺设定模块，用于根据所述生产指令，设定汽车车身焊接的工艺参数和资源信息；
焊接过程控制模块，用于获取汽车车身焊接操作数据信息，控制和监控汽车车身焊接操作实施，发现焊接操作异常；
焊接异常预警模块，用于对所述焊接操作异常进行预警，判别并处理焊接操作异常。
上述技术方案的工作原理为：汽车车身智能化控制系统需要基于生产管理、工艺管理、成本管理、质量管理、设备管理等要素内容，对汽车车身焊接的全过程进行智能化控制，确保焊接流程的顺畅实施以及通过异常预警发现焊接问题并进行及时处理。本实施例包括：生产指令获取模块，用于根据获取的汽车车身生产计划，生成生产指令；
焊接工艺设定模块，用于根据所述生产指令，设定汽车车身焊接的工艺参数和资源信息；
焊接过程控制模块，用于获取汽车车身焊接操作数据信息，控制和监控汽车车身焊接操作实施，发现焊接操作异常；
焊接异常预警模块，用于对所述焊接操作异常进行预警，判别并处理焊接操作异常。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，本发明通过对焊接过程的控制和管理，提高了车身焊接的智能化控制程度，提高了汽车生产的工作效率。
在一个实施例中，所述生产指令获取模块包括生产计划获取单元和生产指令生成单元；
所述生产计划获取单元，用于通过汽车车身生产设计系统和汽车生产管理系统，依据生产能力和生产资源配置情况，按照生产流程制定汽车车身生产计划；
所述生产指令生成单元，用于根据所述汽车车身生产计划中的汽车车身焊接工序，生成生产指令。
上述技术方案的工作原理为：通过生产设计系统(例如：3DE体验平台CATIA、三维设计SPD)和生产管理系统(例如：企业管理SEM、制造执行MES)获得汽车车身生产计划，并根据所述汽车车身生产计划中的汽车车身焊接工序，生成生产指令。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，获取生产计划和生产指令，为焊接操作过程和焊接的智能化控制提供基本支持。
在一个实施例中，所述焊接工艺设定模块，用于设定焊接工艺参数信息和确定焊接资源；
所述焊接工艺设定模块，包括焊接参数设定单元和焊接资源确定单元；
所述焊接参数设定单元，用于根据汽车车身板材厚度、焊接方法、焊接方式及焊丝规格设定焊接电流电压，并设定相应的焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限；
所述焊接资源确定单元，用于根据所述生产指令，确定焊接资源；所述焊接资源包括焊接设备和焊接物料；所述焊接设备包括焊接机器人；所述焊接物料包括车身零件和生产物料。
上述技术方案的工作原理为：根据生产管理系统提供的生产计划表，按照生产流程，对各区域的物量进行详细的统计，再根据具体的统计量，对各区域所需焊接设备进行理论上的确定，实现生产前的物资准备。本实施例焊接工艺设定模块，用于设定焊接工艺参数信息和确定焊接资源；
所述焊接工艺设定模块，包括焊接参数设定单元和焊接资源确定单元；
所述焊接参数设定单元，用于根据汽车车身板材厚度、焊接方法、焊接方式及焊丝规格设定焊接电流电压，并设定相应的焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限；
所述焊接资源确定单元，用于根据所述生产指令，确定焊接资源；所述焊接资源包括焊接设备和焊接物料；所述焊接设备包括焊接机器人；所述焊接物料包括车身零件和生产物料。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过预先设置焊接工艺参数和焊接资源，有利于更好地展开焊接操作，便于焊接操作地顺利开展。
在一个实施例中，如图2所示，所述焊接过程控制模块包括焊接数据采集单元、焊接操作实施单元和焊接异常监控单元；
所述焊接数据采集单元，包括二维码扫码设备和摄像装置；所述二维码扫码设备用于扫描焊接资源上印制的二维码标识，得到焊接资源数据信息；所述摄像装置用于对焊接后的车身焊缝进行拍照，得到车身焊缝图像；
所述焊接操作实施单元，用于控制焊接设备进行焊接操作；所述焊接操作包括识别启动信号、启动焊接程序、扫描焊接物料二维码标识、选择焊接物料进行焊接；
所述焊接异常监控单元，用于根据所述焊接工艺参数信息对焊接操作过程进行监控。
上述技术方案的工作原理为：汽车车身焊接的参数主要由板厚、材质和焊接方式等决定，焊接参数相对较多，为了更好地控制焊接操作，采用二维码技术将焊缝的相关信息制成QR码，再通过扫码设备进行扫码，获取数据信息后进行远程控制，可以实现焊接参数的调节；同时通过对车身焊缝图像的分析处理，可以验证焊缝焊接质量；本实施例包括焊接数据采集单元、焊接操作实施单元和焊接异常监控单元；
所述焊接数据采集单元，包括二维码扫码设备和摄像装置；所述二维码扫码设备用于扫描焊接资源上印制的二维码标识，得到焊接资源数据信息；所述摄像装置用于对焊接后的车身焊缝进行拍照，得到车身焊缝图像；
所述焊接操作实施单元，用于控制焊接设备进行焊接操作；所述焊接操作包括识别启动信号、启动焊接程序、扫描焊接物料二维码标识、选择焊接物料进行焊接；
所述焊接异常监控单元，用于根据所述焊接工艺参数信息对焊接操作过程进行监控。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过采用二维码获取焊接参数信息和摄像设备获取焊缝图像，可以更好地加强对焊接操作过程地控制和对焊接结果的评估。
在一个实施例中，还包括焊接数据管理模块，包括数据库服务器，用于对所述焊接工艺参数信息、焊接资源数据信息和车身焊缝图像进行存储和分析，对焊接异常阈值和标准车身焊缝图像进行存储。
上述技术方案的工作原理为：通过对焊接操作过程各类数据的收集和存储，便于统计出焊接工效，焊接故障情况，从而对焊接过程进行综合分析和统计。本实施例包括数据库服务器，用于对所述焊接工艺参数信息、焊接资源数据信息和车身焊缝图像进行存储和分析，对焊接异常阈值和标准车身焊缝图像进行存储。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过存储焊接操作过程数据，可以为焊接操作过程评估和分析提供依据。
在一个实施例中，如图3所示，所述焊接异常预警模块，包括焊接过程异常预警单元和焊接检验异常预警单元；
所述焊接过程异常预警单元，用于对焊接过程中出现的异常进行预警，当所述焊接工艺参数信息与所述焊接异常阈值出现偏差时，发出过程异常预警信号；
所述焊接检验异常预警单元，用于采用结构相似度度量方法，将车身焊缝图像与所述标准车身焊缝图像进行相似度值比较，当所述相似度数值范围大于预设的相似度阈值时，发出检验异常预警信号。
上述技术方案的工作原理为：利用图像模式方法来识别并定位焊缝，采用的基本步骤是：提取焊缝图像特征，利用BP神经网络进行学习分类，最后据分类结果进行数据分析，得出焊缝标定位置，定位焊缝后，再进行比较，从而检验焊缝的质量。其中在提取焊缝图像特征过程中，传统的提取焊缝图像中心线使用的方法是霍夫变换，采用该方法需要预先知道变换系数，应用最小二乘法和图像分割技术实现，计算量大，因而运行时间较长，从而难以保证焊接实时性的要求；本实施例采用形态学中的提取骨架的方法。所谓骨架，是在中轴的定义下，满足以下条件的所有区域点的集合：它至少与两个分开的边界点具有相同的到区域边界的最小距离。例如孤立点和直线的骨架是它自身；圆的骨架是它的圆心；具体为：将骨架上每一点的二维坐标信息存入一个二维数组中，依次比较数组中的纵坐标值大小，纵坐标最小值即是拐点。本实施例运用斜率分析法来确定拐点；其计算公式为：
Figure BDA0003601108290000101
上式中，h(α+1)为焊缝图像上第α+1列的位置像素纵坐标，h(α-1)为焊缝图像上第α-1列的位置像素纵坐标，h(α+2)为焊缝图像上第α+2列的位置像素纵坐标，h(α-2)为焊缝图像上第α-2列的位置像素纵坐标，h(α+v)为焊缝图像上第α+v列的位置像素纵坐标，h(α-v)为焊缝图像上第α-v列的位置像素纵坐标；p(α)为焊缝图像上第α列的位置对应的斜率，v为距离第α列的列个数；在焊缝图像中，焊缝特征曲线上直线段的斜率近似为0，坡面上的点斜率不为0，通过计算斜率，可确定拐点，即得到焊缝的中心点和两侧的边缘点，从而检测出焊缝图像特征。
本实施例中，所述焊接异常预警模块，包括焊接过程异常预警单元和焊接检验异常预警单元；
所述焊接过程异常预警单元，用于对焊接过程中出现的异常进行预警，当所述焊接工艺参数信息与所述焊接异常阈值出现偏差时，发出过程异常预警信号；
所述焊接检验异常预警单元，用于采用结构相似度度量方法，将车身焊缝图像与所述标准车身焊缝图像进行相似度值比较，当所述相似度数值范围大于预设的相似度阈值时，发出检验异常预警信号。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，可以及时发现焊接过程和焊接检验中的异常，并发出预警，有利于及时发现运行状态异常；通过对焊缝图像特征的分析，可以更加精细地分析识别焊缝信息，从而有利于准确地判定异常，发出准确预警。
在一个实施例中，还包括焊接设备管理模块，用于管理焊接机器人的使用；所述焊接设备管理模块包括设备状态判定单元和设备维护保养单元；
所述设备状态判定单元，用于根据所焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限判定设备的运行状态；当实际焊接电流电压处于所述焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限范围内，判定焊接机器人处于正常运行状态；当实际焊接电流电压超出所述焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限范围，判定焊接机器人处于超载运行状态；
根据所述焊接资源数据信息判定设备的闲置状态，当所述焊接资源数据信息无更新时，判定焊接机器人设备处于空载闲置状态；当所述焊接资源数据信息无记录时，判定焊接机器人设备处于停机闲置状态；
根据所述过程异常预警信号和检验异常预警信号，判定焊接机器人处于故障状态；
所述设备维护单元，用于根据焊接机器人的状态，进行维护保养；具体为：对处于超载运行状态的焊接机器人设置停机周期；对处于故障状态的焊接机器人进行及时维修；对处于正常运行状态的焊接机器人进行焊接电流电压调节；
上述技术方案的工作原理为：通过依据焊接参数信息对焊接设备进行状态评估，并进行状态分类，系统可以实现对焊接设备的管理，以便及时调配、维修和管理。本实施例包括设备状态判定单元和设备维护保养单元；
所述设备状态判定单元，用于根据所焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限判定设备的运行状态；当实际焊接电流电压处于所述焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限范围内，判定焊接机器人处于正常运行状态；当实际焊接电流电压超出所述焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限范围，判定焊接机器人处于超载运行状态；
根据所述焊接资源数据信息判定设备的闲置状态，当所述焊接资源数据信息无更新时，判定焊接机器人设备处于空载闲置状态；当所述焊接资源数据信息无记录时，判定焊接机器人设备处于停机闲置状态；
根据所述过程异常预警信号和检验异常预警信号，判定焊接机器人处于故障状态；
所述设备维护单元，用于根据焊接机器人的状态，进行维护保养；具体为：对处于超载运行状态的焊接机器人设置停机周期；对处于故障状态的焊接机器人进行及时维修；对处于正常运行状态的焊接机器人进行焊接电流电压调节；
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过对焊接机器人进行状态评估和分类，有利于提高焊接机器人的管理效率，更好地完成焊接工作。
在一个实施例中，还包括综合管理网络模块，用于管理汽车车身焊接资源；所述综合管理网络模块包括管理网络构建单元、管理网络查询单元和管理网络更新单元；
所述管理网络构建单元，建立包括焊接工作站、焊接资源的管理网络；并设置焊接工作站为管理网络的根节点、设置焊接设备为管理网络的子节点、设置焊接物料为管理网络的分子节点；
所述管理网络查询单元，根据所述子节点所对应的焊接设备的运行状态，查询该子节点所对应的分子节点焊接物料的使用情况，及时进行焊接物料调配；
所述管理网络更新单元，根据所述子节点所对应的焊接设备的运行状态，及时对焊接机器人进行维修、更换，从而更新管理网络。
上述技术方案的工作原理为：综合管理网络可以汽车车身焊接资源串联整合起来进行管理，通过拓扑网络的形式，可以更加灵活、更加有效地配置车身焊接资源；本实施例将还包括综合管理网络模块，用于管理汽车车身焊接资源；所述综合管理网络模块包括管理网络构建单元、管理网络查询单元和管理网络更新单元；
所述管理网络构建单元，建立包括焊接工作站、焊接资源的管理网络；并设置焊接工作站为管理网络的根节点、设置焊接设备为管理网络的子节点、设置焊接物料为管理网络的分子节点；
所述管理网络查询单元，根据所述子节点所对应的焊接设备的运行状态，查询该子节点所对应的分子节点焊接物料的使用情况，及时进行焊接物料调配；
所述管理网络更新单元，根据所述子节点所对应的焊接设备的运行状态，及时对焊接机器人进行维修、更换，从而更新管理网络。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过拓扑网络的形式建立汽车车身焊接资源综合管理网络，有利于对汽车车身焊接资源的灵活和有效管理配置。
在一个实施例中，所述对焊接物料调配包括焊接物料消耗量计算子单元、焊接物料补充子单元和焊接物料配置更新子单元；
所述焊接物料消耗量计算子单元，用于根据焊接设备的焊接操作进度，计算所述焊接物料的消耗量，并对所述消耗量进行排序，获得高消耗量焊接物料和低消耗量焊接物料；
所述焊接物料补充子单元，用于当所述焊接物料消耗量大于预设消耗量阈值时，调度备用焊接物料或低消耗焊接物料进行补充，并生成焊接物料调度补充记录；
所述焊接物料配置更新子单元，用于根据所述焊接物料调度补充记录，对焊接物料配置方案进行更新完善。
上述技术方案的工作原理为：根据焊接物料的统计数据，可以分析焊接现场单日或者单月车间焊接物料的消耗量数据，根据数据的使用效率进行调度。本实施例包括焊接物料消耗量计算子单元、焊接物料补充子单元和焊接物料配置更新子单元；
所述焊接物料消耗量计算子单元，用于根据焊接设备的焊接操作进度，计算所述焊接物料的消耗量，并对所述消耗量进行排序，获得高消耗量焊接物料和低消耗量焊接物料；
所述焊接物料补充子单元，用于当所述焊接物料消耗量大于预设消耗量阈值时，调度备用焊接物料或低消耗焊接物料进行补充，并生成焊接物料调度补充记录；
所述焊接物料配置更新子单元，用于根据所述焊接物料调度补充记录，对焊接物料配置方案进行更新完善。
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，通过对焊接物料地调配，可以提高生产物料的利用率，提高生产保障的水平。
在一个实施例中，还包括焊接操作评测模块，用于评测焊接操作过程；所述焊接操作评测模块包括焊接物料数据统计单元、焊接结果数据统计单元和焊接统计数据分析单元；
所述焊接物料数据统计单元，用于根据所述焊接物料数据信息，统计焊接物料的消耗量、消耗时间、消耗速度、废料比例，获得焊接物料统计数据；
所述焊接结果数据统计单元，用于根据所述车身焊缝图像信息，统计车身焊缝图像的合格率，获得焊接结果统计数据；
所述焊接统计数据分析单元，用于根据所述焊接物料统计数据和焊接结果统计数据，绘制工作效能监测表；根据所述工作效能监测表和预设的评测标准，对焊接工作进行评测，获得评测结果，并根据评测结果改进焊接操作过程。
上述技术方案的工作原理为：智能化控制需要实现对焊接操作的质量控制，通过焊接物料数据和焊接结果数据的统计，对焊接操作全过程进行质量评估和分析，追溯出现问题的原因，以更好地改进焊接操作。本实施例还包括焊接操作评测模块，用于评测焊接操作过程；所述焊接操作评测模块包括焊接物料数据统计单元、焊接结果数据统计单元和焊接统计数据分析单元；
所述焊接物料数据统计单元，用于根据所述焊接物料数据信息，统计焊接物料的消耗量、消耗时间、消耗速度、废料比例，获得焊接物料统计数据；
所述焊接结果数据统计单元，用于根据所述车身焊缝图像信息，统计车身焊缝图像的合格率，获得焊接结果统计数据；
所述焊接统计数据分析单元，用于根据所述焊接物料统计数据和焊接结果统计数据，绘制工作效能监测表；根据所述工作效能监测表和预设的评测标准，对焊接工作进行评测，获得评测结果，并根据评测结果改进焊接操作过程；
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案，可以提高对焊接操作的质量进行评估，以更好地改进焊接操作。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种汽车车身焊接智能化控制系统，其特征在于，包括：
生产指令获取模块，用于根据获取的汽车车身生产计划，生成生产指令；
焊接工艺设定模块，用于根据所述生产指令，设定汽车车身焊接的工艺参数和资源信息；
焊接过程控制模块，用于获取汽车车身焊接操作数据信息，控制和监控汽车车身焊接操作实施，发现焊接操作异常；
焊接异常预警模块，用于对所述焊接操作异常进行预警。
2.根据权利要求1所述的一种汽车车身焊接智能化控制系统，其特征在于，所述生产指令获取模块包括生产计划获取单元和生产指令生成单元；
所述生产计划获取单元，用于通过汽车车身生产设计系统和汽车生产管理系统，依据生产能力和生产资源配置情况，按照生产流程制定汽车车身生产计划；
所述生产指令生成单元，用于根据所述汽车车身生产计划中的汽车车身焊接工序，生成生产指令。
3.根据权利要求1所述的一种汽车车身焊接智能化控制系统，其特征在于，所述焊接工艺设定模块，用于设定焊接工艺参数信息和确定焊接资源；
所述焊接工艺设定模块，包括焊接参数设定单元和焊接资源确定单元；
所述焊接参数设定单元，用于根据汽车车身板材厚度、焊接方法、焊接方式及焊丝规格设定焊接电流电压，并设定相应的焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限；
所述焊接资源确定单元，用于根据所述生产指令，确定焊接资源；所述焊接资源包括焊接设备和焊接物料；所述焊接设备包括焊接机器人；所述焊接物料包括车身零件和生产物料。
4.根据权利要求3所述的一种汽车车身焊接智能化控制系统，其特征在于，所述焊接过程控制模块包括焊接数据采集单元、焊接操作实施单元和焊接异常监控单元；
所述焊接数据采集单元，包括二维码扫码设备和摄像装置；所述二维码扫码设备用于扫描焊接资源上印制的二维码标识，得到焊接资源数据信息；所述摄像装置用于对焊接后的车身焊缝进行拍照，得到车身焊缝图像；
所述焊接操作实施单元，用于控制焊接设备进行焊接操作；所述焊接操作包括识别启动信号、启动焊接程序、扫描焊接物料二维码标识、选择焊接物料进行焊接；
所述焊接异常监控单元，用于根据所述焊接工艺参数信息对焊接操作过程进行监控。
5.根据权利要求4所述的一种汽车车身焊接智能化控制系统，其特征在于，还包括焊接数据管理模块，包括数据库服务器，用于对所述焊接工艺参数信息、焊接资源数据信息和车身焊缝图像进行存储和分析，对焊接异常阈值和标准车身焊缝图像进行存储。
6.根据权利要求5所述的一种汽车车身焊接智能化控制系统，其特征在于，所述焊接异常预警模块，包括焊接过程异常预警单元和焊接检验异常预警单元；
所述焊接过程异常预警单元，用于对焊接过程中出现的异常进行预警，当所述焊接工艺参数信息与所述焊接异常阈值出现偏差时，发出过程异常预警信号；
所述焊接检验异常预警单元，用于采用结构相似度度量方法，将车身焊缝图像与所述标准车身焊缝图像进行相似度值比较，当所述相似度数值范围大于预设的相似度阈值时，发出检验异常预警信号。
7.根据权利要求6所述的一种汽车车身焊接智能化控制系统，其特征在于，还包括焊接设备管理模块，用于管理焊接机器人的使用；所述焊接设备管理模块包括设备状态判定单元和设备维护保养单元；
所述设备状态判定单元，用于根据所焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限判定设备的运行状态；当实际焊接电流电压处于所述焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限范围内，判定焊接机器人处于正常运行状态；当实际焊接电流电压超出所述焊接电流电压调节上限和焊接电流电压调节下限范围，判定焊接机器人处于超载运行状态；
根据所述焊接资源数据信息判定设备的闲置状态，当所述焊接资源数据信息无更新时，判定焊接机器人设备处于空载闲置状态；当所述焊接资源数据信息无记录时，判定焊接机器人设备处于停机闲置状态；
根据所述过程异常预警信号和检验异常预警信号，判定焊接机器人处于故障状态；
所述设备维护单元，用于根据焊接机器人的状态，进行维护保养；具体为：对处于超载运行状态的焊接机器人设置停机周期；对处于故障状态的焊接机器人进行及时维修；对处于正常运行状态的焊接机器人进行焊接电流电压调节。
8.根据权利要求3所述的一种汽车车身焊接智能化控制系统，其特征在于，还包括综合管理网络模块，用于管理汽车车身焊接资源；所述综合管理网络模块包括管理网络构建单元、管理网络查询单元和管理网络更新单元；
所述管理网络构建单元，建立包括焊接工作站、焊接资源的管理网络；并设置焊接工作站为管理网络的根节点、设置焊接设备为管理网络的子节点、设置焊接物料为管理网络的分子节点；
所述管理网络查询单元，根据所述子节点所对应的焊接设备的运行状态，查询该子节点所对应的分子节点焊接物料的使用情况，及时进行焊接物料调配；
所述管理网络更新单元，根据所述子节点所对应的焊接设备的运行状态，及时对焊接机器人进行维修、更换，从而更新管理网络。
9.根据权利要求8所述的一种汽车车身焊接智能化控制系统，其特征在于，所述对焊接物料调配包括焊接物料消耗量计算子单元、焊接物料补充子单元和焊接物料配置更新子单元；
所述焊接物料消耗量计算子单元，用于根据焊接设备的焊接操作进度，计算所述焊接物料的消耗量，并对所述消耗量进行排序，获得高消耗量焊接物料和低消耗量焊接物料；
所述焊接物料补充子单元，用于当所述焊接物料消耗量大于预设消耗量阈值时，调度备用焊接物料或低消耗焊接物料进行补充，并生成焊接物料调度补充记录；
所述焊接物料配置更新子单元，用于根据所述焊接物料调度补充记录，对焊接物料配置方案进行更新完善。
10.根据权利要求3所述的一种汽车车身焊接智能化控制系统，其特征在于，还包括焊接操作评测模块，用于评测焊接操作过程；所述焊接操作评测模块包括焊接物料数据统计单元、焊接结果数据统计单元和焊接统计数据分析单元；
所述焊接物料数据统计单元，用于根据所述焊接物料数据信息，统计焊接物料的消耗量、消耗时间、消耗速度、废料比例，获得焊接物料统计数据；
所述焊接结果数据统计单元，用于根据所述车身焊缝图像信息，统计车身焊缝图像的合格率，获得焊接结果统计数据；
所述焊接统计数据分析单元，用于根据所述焊接物料统计数据和焊接结果统计数据，绘制工作效能监测表；根据所述工作效能监测表和预设的评测标准，对焊接工作进行评测，获得评测结果，并根据评测结果改进焊接操作过程。
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