CN115023310A - 电阻点焊控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

公开了电阻点焊控制系统及其方法。根据本发明的一个实施例的用于调节连接多个板的电阻点焊机的焊接参数的系统包括：安装在焊枪的电极上的超声波传感器，其向板的焊接部位施加超声波，并且检测反射的超声波信号；通过实时分析所述超声波信号来产生超声波分析信息的超声波分析仪；以及焊接控制器，其从所述超声波分析仪接收所述超声波分析信息，根据所述板的信息设置的焊接参数进行适应性焊接控制，并根据接收到的超声波分析信息实时补偿一个或更多个焊接参数。

Description

电阻点焊控制系统及其方法

技术领域

本公开涉及一种电阻点焊控制系统及其方法。更具体地，本公开涉及一种用于调节连接多个金属板的电阻点焊机的焊接参数的控制系统及其方法。

背景技术

通常，焊接机器人在车辆工厂中用于通过电阻点焊连接多个构件(以下将其称为板)以形成车身。电阻点焊(以下简称点焊)是将附接到焊枪两端的两个电极夹在重叠的金属板上，利用压力对重叠的金属板施加高压电流的方法。由于金属板之间的电接触电阻，会出现局部熔化点。由于汽车工厂每辆车通常要进行数千次点焊，因此点焊质量被认为是决定汽车车身结构碰撞安全性的重要因素。

一般来说，车身使用各种材料和厚度的板，包括车顶、支柱、侧板和车门的开口法兰，需要焊接控制器进行的一系列不同的焊接计划和调整。通常，点焊控制是通过在连接具有不同几何特征的板时应用预定时间和电流来执行的。

传统的焊接控制器可能无法处理由于批次、冲压和接头接触条件的变化而导致的批量生产板的强度和物理性能的最轻微变化。这可能会导致成品出现潜在缺陷。

因此，高质量产品的制造需要一种基于点焊参数变化监测的适应性焊接控制方法。

本背景部分公开的上述信息仅用于增强对发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员在该国已知的现有技术的信息。

发明内容

[技术目的]

本公开的示例性实施例提供了一种适应性电阻点焊控制系统及其方法，其能够基于对点焊操作的实时超声波监测来控制焊枪的焊接时间和电流。

[技术手段]

根据本公开的一个方面，一种用于调节连接多个板的点焊机的焊接参数的系统包括：超声波传感器，其安装在焊枪的电极内，向板的焊接部位施加超声波，并且检测反射的超声波信号；能够通过实时分析超声波信号来产生超声波分析信息的超声波分析仪；以及焊接控制器，其从超声波分析仪接收超声波分析信息，利用基于板信息设置的焊接参数进行适应性焊接控制，并根据接收到的超声波分析信息实时补偿一个或更多个焊接参数。

此外，超声波分析仪可以产生具有基于从焊接控制器接收的板信息选择的频带的超声波，以便对焊接部位进行超声波分析。

此外，超声波分析仪可以基于实时传输的超声波信号检测钢间界面(steel tosteel interface，SSI)、钢间界面消失(SSID)、焊接部位的焊接热(α)、液体渗透深度(LPD)、熔融结束(EOM)中的至少一种作为超声波分析信息。

另外，超声波分析仪可以产生超声波图像，从焊接开始时间到焊接结束时间进行超声波分析，以得到所述超声波分析信息，并将得到的超声波分析信息传输给所述焊接控制器。

此外，焊接参数可以包括焊接时间和电流。

此外，焊接控制器利用依次分析的超声波分析信息的因素来控制焊接时间和电流的补偿，以保证焊接质量。

此外，焊接控制器可以包括：通信模块，其用于与制造执行系统服务器进行通信，所述制造执行系统服务器通过多通道通信接口对所述超声波分析仪和焊接操作进行集中管理；信息收集模块，其对所述超声波分析仪接收到的超声波分析信息的消息类型和接收时间进行分析；计时器模块，其用于在焊接操作期间以毫秒(ms)为单位进行基于时分的计数；电流转换模块，其根据所施加的信号转换用于点焊的电流；存储模块，其存储用于焊接控制的至少一个程序和设置数据，并存储根据焊接操作产生的信息；以及控制模块，其获取加载的板的信息，将加载的板的信息传输给所述超声波分析仪，根据板的信息设置所述焊接参数，然后开始所述焊接操作。

此外，信息收集模块可以将从焊接开始时间到焊接结束时间以毫秒(ms)为单位进行分时的超声波分析信息的接收时间传输给所述控制模块。

此外，设置数据可以包括根据板的序列信息针对板的材料和厚度可变地设置的基础焊接控制参数和点焊的位置信息。

此外，控制模块能够存储用于配备有所述焊枪的机器人的焊接操作的运动学位置控制信息，并通过根据每个设置的操作对所述机器人的位置控制来控制所述焊枪的运动和操作。

此外，控制模块能够设置所述焊接参数，包括焊接开始时间时的基础电流、基础电流增加率、电流增加开始时间、电流增加结束时间、焊接开始时间时的基础焊接时间、最大焊接时间、时间增加开始时间、时间增加结束时间。

此外，控制模块基于所述基础焊接时间、接收到SSID时的时间增加率以及板的信息确定总焊接时间。

另外，控制模块可以根据接收到的超声波分析信息的α限制电流增加，并在达到所述总焊接时间时停止所述焊接操作。

另外，当从所述超声波分析仪接收到的LPD满足根据板的信息的参考尺寸时，所述控制模块可以停止电流供应。

另外，当超声波分析仪接收到EOM时，控制模块可以通过释放电极作用在板上的焊接力来终止焊接。

同时，根据本发明的一个方面，一种利用点焊机的焊接控制系统连接多个板的焊接控制方法，包括：步骤(a)，设置与加载的板的序列信息相匹配的基础焊接参数，并且基于设置的基础焊接参数开始焊接；步骤(b)，使用安装在焊枪的电极内的超声波传感器实时监测超声波分析信息；步骤(c)，在从焊接开始时间到达预定的电流增加开始时间时，按照设置的基础电流增加率开始增加电流；步骤(d)，识别与作为超声波分析信息的钢间界面消失(SSID)的接收时间对应的时间增加率，并根据设置的基础焊接时间和时间增加率来确定最终焊接时间；以及步骤(e)，当作为所述超声波分析信息接收的焊接部位的焊接热(α)达到预定阈值角度时限制电流增加，并且对于在终止焊接之前的剩余焊接时间将当前电流保持为最大电流。

此外，步骤(b)可以包括以下步骤：在开始焊接时将序列信息传输给超声波分析仪以同步超声波产生时间，以及产生具有与板的信息相对应的频带的超声波。

此外，步骤(e)可以包括基于最终焊接时间和α的接收时间计算剩余焊接时间的步骤。

此外，步骤(e)可以包括基于作为所述超声波分析信息接收的液体渗透深度(LPD)满足焊接质量要求的确定，终止对所述焊枪的电流供应的步骤；以及在接收到作为所述超声波分析信息的熔融结束(EOM)时，释放电极作用在板上的焊接力以终止焊接的步骤。

此外，在所述步骤(e)之后，所述焊接控制方法还可以包括从超声波分析仪接收根据所述焊接控制分析的超声波图像，将所述超声波分析信息与超声波适应性控制信息进行匹配，以建立数据库，并且验证焊接质量的步骤。

[发明效果]

本公开的示例性实施例可以通过在焊接操作期间实时接收关于焊接部位的超声波分析信息并使用适应性控制算法补偿焊接时间和电流来防止缺陷焊接，从而可以制造具有可靠焊接质量的产品。

此外，本公开的示例性实施例可以通过利用表示板发热的α的超声波监测来限制过度的电流增加来防止飞溅的发生。

附图说明

图1示出了根据本公开示例性实施例的应用焊接控制系统的生产线系统的示例。

图2简要示出了根据本公开示例性实施例的焊接控制系统的配置。

图3是示出根据本公开示例性实施例的超声波分析仪和焊接控制器之间的信息交换时机的图。

图4示出了由根据本公开示例性实施例的超声波分析仪分析的B-SCAN信息。

图5是示出根据本公开示例性实施例的焊接控制器的详细配置的示意图。

图6示出了由根据本公开示例性实施例的超声波分析仪接收的基础焊接控制参数和超声波分析信息的示例。

图7示出了基于由图6所示的超声波分析仪接收到的信息来补偿焊接时间和电流的示例。.

图8是简要示出根据本公开示例性实施例的焊接控制方法的流程图。

具体实施方式

下文将参照附图更全面地描述本公开，其中向本领域技术人员展示了本公开的示例性实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。因此，附图和描述在本质上被认为是说明性的而不是限制性的，并且在整个说明书中相同的附图标记表示相同的元件。

在整个说明书中，除非有相反的明确描述，否则词语“包括”及其变体将被理解为暗示包含所述元素，而不是排除任何其他元素。此外，说明书中所描述的术语“-仪”、“-器”和“模块”是指用于处理至少一种功能和操作的单元，并且可以通过硬件组件或软件组件及其组合来实现。

在整个说明书中，诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语可用于描述各种元件，但元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将元素与其他元素区分开来，因此元素的性质、顺序或排序不受这些术语的限制。

此外，在本说明书中，应当理解，当一个构件被称为“连接”或“耦合”到另一个构件时，它可以直接连接或耦合到另一个构件，或者在另一构件介于两者之间的情况下连接或耦合到该构件。另一方面，在本说明书中，应当理解，当一个构件被称为“直接连接或耦合”到另一个构件时，它可以在没有另一构件介于两者之间的情况下连接或耦合到该构件。

在整个说明书中，除非本文另有定义，包括技术或科学术语的所有术语具有与本公开所属技术领域的技术人员通常理解的相同含义。常用词典中定义的术语应解释为与技术领域上下文中的含义一致，除非本文另有明确定义，否则不应解释为理想或过于正式的含义。

下面将参照附图详细描述根据本公开的示例性实施例的焊接控制系统及其方法。

图1示出了根据本公开的示例性实施例的应用焊接控制系统的生产线系统的示例。

参照图1，在车厂的生产线上设置多台关节式焊接机器人20进行产品组装，在各焊接机器人20的臂前端安装有用于点焊的焊枪10。

服务器200向焊接控制系统100分配由传送器传送的车身的信息、与车身信息对应的车辆规格信息、以及与车辆规格信息对应的每个焊接机器人的任务信息，并集中控制生产线中的流程。

焊接控制系统100是用于控制焊接机器人20的点焊的系统，并且包括焊接控制器130为主要构成要素。

焊接控制器130根据集中管理工厂中的流程的制造执行系统的服务器200自动针对多个焊点执行焊接。焊接控制器130根据服务器200设置的任务信息，通过控制关节式焊接机器人20的姿态，将焊枪10自动移动到焊点，然后根据适应性控制算法控制点焊。

这里，适应性控制算法是指根据焊接状态补偿作为点焊控制的主要因素的时间和电流。例如，如果在焊接期间加载的板与参考值相比更厚或更薄，则焊接控制器130可以通过从传感器接收作为反馈的时间和电流来补偿焊接控制条件。

然而，即使是相同材料和厚度的板，由于强度或物理特性因制造商或生产数量而异，适应性控制也存在限制，因此更精确的适应性控制需要额外的信息。

因此，下文将参照图2详细描述根据本公开的示例性实施例的经改进的焊接控制系统的配置。

图2简要示出了根据本公开示例性实施例的焊接控制系统的配置。

参照图2，根据本公开示例性实施例的焊接控制系统100包括超声波传感器110、超声波分析仪120和焊接控制器130。

超声波传感器110安装在焊枪10的上电极11的内部，对板P1、P2的焊接部位施加超声波，检测反射信号。在以下描述中，假设超声波传感器110安装在焊枪10的上电极11内部，但是本公开的示例性实施例不限于此，因此超声波传感器110可以安装在下电极12内部。取决于焊接系统，超声波传感器110可以安装在C型或X型焊枪上，但是本公开的示例性实施例不限于此。此外，由于超声波传感器110安装在电极内部，因此超声波传感器110支持在焊枪10移动后的焊接过程中实时监测焊接部位的焊接状态。

超声波传感器110能够通过可用于焊枪10的有线或无线通信装置将检测到的超声波信号实时传输给超声波分析仪120。

超声波分析仪120包括用于与超声波传感器110通信的有线或无线通信装置，以及用于与焊接控制器130互通的通信装置。此外，超声波分析仪120可以包括信息通信装置，该信息通信装置包括用于稍后描述的超声波分析的至少一个程序、数据、存储器、输入/输出接口和处理器。

当从焊接控制器130接收到板P1和P2的序列信息时，超声波分析仪120产生具有考虑板材料和厚度的频带的超声波，以开始对焊接部位的超声波分析。序列信息可以用作用于指定焊接信息和应用板的产品(车身)的一部分的唯一标识信息(ID)。序列信息可以包括材料、厚度、制造商和入库日期中的至少一项，或者可以与具有这些信息的数据相匹配。序列信息由服务器200管理并与焊接控制系统100共享，以便在加载时通过条形码/标签识别序列信息。

超声波分析仪120对从超声波传感器110接收到的检测到的超声波信号进行采样，并将通过对板P1和P2的焊接部位实时分析而产生的超声波分析信息传输给焊接控制器130。这里，超声波分析信息也可以称为点焊时收集的焊接部位的焊接状态信息。超声波分析信息(即，焊接状态信息)的实时传输时机在支持由焊接控制器130在短时间内执行的超声波适应性控制中被认为是重要的。

例如，图3描绘了根据本公开示例性实施例的超声波分析仪和焊接控制器之间的信息交换时机。

图4示出了由根据本公开示例性实施例的超声波分析仪分析的B-SCAN信息。

参考图3和图4，超声波分析仪120能够基于超声波检测信号以时间序列检测并且实时传输超声波分析信息，所述超声波分析信息包括钢间界面(SSI)、钢间界面消失(SSID)、焊接部位的焊接热(α)、液体渗透深度(LPD)和熔融结束(EOM)中的至少一种。

例如，参考图4，超声波分析信息可以有以下含义。

SSI指的是通过超声波检测到上板P1和下板P2之间的边界线的时间点。这里，可以从边界线检测上板P1的实际厚度，这可以用于检测实际厚度与基于板的序列信息的厚度之间的任何差异。序列信息是用于指定板的焊接操作的信息，可以包括唯一标识信息(ID)、材料、厚度和焊接部位中的至少一种，或者可以与这些信息相匹配。

SSID是指在焊接部位开始熔化的时间点以及检测到SSI从焊接部位消失的时间点。SSID可以根据板的材料或厚度灵活变化。因此，SSID可以用作确定最终焊接时间的控制因素。

α的值是倾斜角，表示在焊接部位中根据电流产生的热量。因为热量越高，超声波信号就越慢，所以α值的增加意味着热量的增加。因此，α的值可以用作通过限制过度的电流来防止发生飞溅的控制因素。

LPD是熔融材料存在的焊接接头的深度并且可用于确定焊接电流的中断和焊接时间。

熔融结束(EOM)是指由于焊接电流的中断导致焊接热量减少而熔化结束的时间点，这可以释放电极11和12作用在板上的焊接力。

同时，超声波分析仪120从焊接开始时间到焊接结束时间产生超声波B-SCAN图像和相应的分析信息，并且能够将信息和B-SCAN图像传输给焊接控制器130，这允许焊接控制器130确定点焊的质量。此外，通过将其与根据板的细微变化实施的适应性控制的信息进行比较，它可以用作验证/修改适当性的数据。

焊接控制器130利用根据板的序列信息设置的基本焊接控制值来执行适应性焊接控制。从超声波分析仪120接收超声波分析信息作为实时补偿焊枪10的焊接时间和电流的附加信息。例如，焊接时间和电流的补偿可以在1ms内进行。

图5是示出根据本公开示例性实施例的焊接控制器的详细配置的示意图。

参照图5，根据本公开示例性实施例的焊接控制器130包括通信模块131、信息收集模块132、计时器模块133、电流转换模块134、存储模块135和控制模块136。

通信模块131包括多通道通信装置并且可以分别与超声波分析仪120和服务器200通信。

信息收集模块132在焊接期间分析来自超声波分析仪120的超声波分析信息的消息类型和接收时间，以便将分析的数据传输给控制模块136。此外，信息收集模块132可以通过传感器收集在焊接期间实际施加到焊枪10的电极11和12的电流/电压值，并将这些信息传输给控制模块136。

计时器模块133以毫秒(ms)为单位对焊枪10的点焊操作时间进行计数。因此，信息收集模块132可以将从焊接开始时间到焊接结束时间期间的超声波分析信息的接收时间(以毫秒(ms)为单位进行分时)传输给控制模块136。

电流转换模块134产生用于点焊的电流，并根据控制模块136施加的信号转换焊接电流。

存储模块135存储用于根据本公开示例性实施例的点焊控制的至少一个程序和设置数据，并存储在焊接操作期间产生的信息。设置数据可以包括点焊位置和基础焊接控制参数，这些参数根据板的序列信息(ID)针对板的材料和厚度进行可变设置。

控制模块136可以包括至少一个处理器，该处理器控制根据本公开示例性实施例的用于焊接控制的焊接控制器130的整体操作，并且基于程序的执行和设置数据来控制焊枪10。

控制模块136存储用于焊接机器人20的焊接操作的运动学位置控制信息，并通过根据每个设置的操作对焊接机器人20的位置控制来控制焊枪10的运动和操作。

控制模块136检测传送器装载的板的序列信息(ID)，将序列信息(ID)传输给超声波分析仪120，并根据序列信息设置基础焊接控制参数以开始焊接。

例如，图6示出了由根据本公开示例性实施例的超声波分析仪接收的基础焊接控制参数和超声波分析信息的示例。

此外，图7示出了基于由图6所示的超声波分析仪接收到的信息来补偿焊接时间和电流的示例。

参考图6和图7，控制模块136基于板的序列信息(ID)来设置基础焊接控制参数，包括焊接开始时间时的基础电流、基础电流增加率、电流增加开始时间、电流增加结束时间、基础焊接时间、最大焊接时间，时间增加开始时间，时间增加结束时间。

控制模块136在根据上述场景的基础焊接控制参数进行焊接时，以7.0Ka的设置基础电流开始焊接。

控制模块136在焊接开始时间30ms后开始将电流增加10％，这是设置的基础电流增加率。

此时，当接收到超声波分析仪120在焊接过程中检测到的SSID时，控制模块136识别接收到SSID时的时间增加率(105％)，如图7所示，图7示出了焊接时间控制图A。另外，控制模块136可以通过将设置的基础焊接时间(200ms)乘以时间增加率(105％)(200ms*105％＝210ms)来确定最终焊接时间(210ms)。

如上所述，控制模块136执行适应性控制算法以补偿焊接时间，该焊接时间从设置的基础焊接时间增加了在接收SSID时检测到的时间增加率，从而具有防止缺陷焊接的优点。

此外，当接收到由超声波分析仪120检测到的α时，控制模块136限制电流增加，如图7所示，其示出了电流控制曲线B，将当前增加的电流确定为最大电流，并在焊接结束之前的剩余焊接时间中施加所确定的最大电流。此时，控制模块136可以通过从最终焊接时间(210ms)中减去α的接收时间(140ms)来计算剩余焊接时间(70ms)。此外，当接收到的α达到预定阈值角度时，控制模块136可以限制电流增加并确定最大电流。

如上所述，控制模块136执行适应性控制算法，在即使没有达到根据序列信息设置的基本电流增加结束时间的情况下，通过根据超声波分析检测到的α限制过度的电流增加来防止飞溅的产生，从而防止产品表面的污染。

此外，当从超声波分析仪120接收的LPD满足考虑到板厚度的参考尺寸时，控制模块136可以停止施加焊接电流。

此外，控制模块136可在焊接过程中在接收到来自超声波分析仪120的EOM时，或施加焊接电流结束后经过一定时间后，释放电极11和12作用在板上的焊接力，以终止焊接操作。

此外，控制模块136可在焊接操作期间通过接收来自超声波分析仪120的B-SCAN图像来检查LPD和EOM的检测以确定焊接质量。此时，如果检测到LPD和EOM，并且满足板材料和厚度的标准，则认为满足焊接质量要求。

同时，将基于上述根据本公开示例性实施例的焊接控制系统100的配置来描述使用适应性控制算法的焊接控制方法。

图8是简要示出根据本公开示例性实施例的焊接控制方法的流程图。

以超声波分析仪120和焊接控制器130交换信息的流程来说明根据本公开的示例性实施例的焊接控制方法。通过该流程，可以更详细地描述焊接控制系统100。另外，为了便于说明，可以参考图6和图7中的场景进行描述。

参照图8，在步骤S1，焊接控制器130识别由传送器装载的板P1和P2的序列信息，并设置与序列信息匹配的基础焊接控制参数。焊接控制器130可以识别服务器200分配的任务信息和装载的车身的ID，以确定应用于车身的板的序列信息。

在步骤S2，焊接控制器130通过将焊枪10移动到板上的点焊处并施加根据基础焊接控制参数设置的基础电流来开始焊接。同时，焊接控制器130在步骤S3通过将序列信息传输给超声波分析仪120来执行焊接开始时间的同步。

此时，在步骤S4，超声波分析仪120通过使用焊接控制器130接收到的序列信息作为触发信号来操作超声波传感器110。超声波分析仪120可根据序列信息产生考虑板材料和厚度的频带频率的超声波。此后，在步骤S5，超声波分析仪120可以实时传输超声波分析信息。在此，SSID、α、LPD、EOM等超声波分析信息的检测与否取决于焊接部位的焊接状态或检测条件的灵敏度。

同时，当从焊接开始时间起经过预定电流增加开始时间(30ms)时，焊接控制器130在步骤S6开始以设置的基本电流增加率(例如10％)增加电流。

当焊接控制器130接收到由超声波分析仪120检测到的SSID时(步骤S7中为“是”)，如图7所示识别接收到SSID时的时间增加率(105％)，图7示出了步骤S8的焊接时间控制图A。

在步骤S9，焊接控制器130通过将设置的基础焊接时间(200ms)乘以所确定的时间增加率(105％)来确定经补偿的最终焊接时间(210ms)。即，焊接控制时间改变，使得电流增加可以根据从基础焊接时间(200ms)增加的基础电流增加率(例如10％)继续直到最终焊接时间(210ms)。

焊接控制器130接收由超声波分析仪120检测到的α(步骤S7中为“是”)，并且当接收到的α达到预定阈值角度时(步骤S11中为“是”)，电流增加被限制(暂停)并且在步骤S12将当前增加的电流确定为最大电流。这里，α达到预定阈值角度表示充分熔化，而电流的过度增加可能导致飞溅的产生，从而根据适应性控制算法限制电流。

焊接控制器130控制焊接电流以保持最大电流而不增加电流(步骤S13处为“否”)直到在经过剩余焊接时间(70ms)之后达到最终焊接时间，并且在达到最终焊接时间(在步骤S13为“是”)时，在步骤S14暂停对焊枪10的电流供应。然而，本公开的示例性实施例不限于此，在步骤S14，当接收到由超声波分析仪120检测到的LPD时，焊接控制器130可以立即停止对焊枪10的电流供应，并且确定接收到的LPD满足焊接质量要求。

在步骤S16，焊接控制器130在从电流供应暂停起经过预定时间之后，通过释放电极11和12作用在板P1和P2上的焊接力来终止焊接。然而，本公开的示例性实施例不限于此，并且在步骤S16，焊接控制器130可以在接收到由超声波分析仪120检测到的EOM时立即终止对焊枪10的电流供应。

同时，当在步骤S7未接收到SSID(在步骤S7为“否”)或在步骤S10未接收到α(在步骤S10为“否”)时，焊接控制器130可以不执行每个步骤对应的超声波适应性算法，而根据基础焊接控制参数执行正常的适应性控制，然后在步骤S15和S16终止焊接操作。

然后，虽然在图8中省略，焊接控制器130可从超声波分析仪120接收根据焊接控制的B-SCAN图像，将B-SCAN图像的超声波分析信息与超声波适应性控制信息进行匹配以在存储模块35中建立数据库，并确定焊接质量和焊接控制的充分性。

此外，焊接控制器130操作焊枪10并重复焊接控制过程，直到完成焊接信息中包括的所有点焊的焊接操作为止。

如上所述，根据本公开示例性实施例，通过在实时接收焊接部位的超声波分析信息后使用用于板的适应性控制算法来补偿焊接时间和电流，焊接控制方法可以具有防止缺陷焊接的效果，并有助于制造具有良好焊接质量的产品。

此外，焊接控制方法可以通过对代表板热值的α的超声波监测来限制过度的电流增加，从而防止飞溅的产生。

本公开的示例性实施例不仅可以通过上述装置和/或方法来实现，还可以通过用于实现与本公开的实施例的配置相对应的功能的程序来实现，或在其中记录有程序的介质来实现，本领域技术人员基于上述示例性实施例可以很容易地获得这样的实现。

尽管已经结合目前认为是实用的示例性实施例描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于所公开的实施例，而是旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (20)

1.一种用于调节连接多个板的点焊机的焊接参数的系统，所述系统包括：

超声波传感器，其安装在焊枪的电极内，向板的焊接部位施加超声波，并且检测反射的超声波信号；

超声波分析仪，其能够通过实时分析所述超声波信号来产生超声波分析信息；以及

焊接控制器，其从所述超声波分析仪接收所述超声波分析信息，利用基于板的信息设置的焊接参数进行适应性焊接控制，并且根据接收到的超声波分析信息实时补偿一个或更多个焊接参数。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述超声波分析仪产生具有基于从所述焊接控制器接收的板的信息选择的频带的超声波，以便对所述焊接部位进行超声波分析。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述超声波分析仪基于实时传输的超声波信号检测钢间界面(SSI)、钢间界面消失(SSID)、焊接部位的焊接热(α)、液体渗透深度(LPD)和熔融结束(EOM)中的至少一种作为所述超声波分析信息。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述超声波分析仪产生超声波图像，从焊接开始时间到焊接结束时间进行超声波分析，以得到所述超声波分析信息，并将得到的超声波分析信息传输给所述焊接控制器。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述焊接参数包括焊接时间和电流。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述焊接控制器利用依次分析的超声波分析信息的因素来控制所述焊接时间和电流的补偿，以保证焊接质量。

7.根据权利要求1至6之一所述的系统，其中，所述焊接控制器包括：

通信模块，其用于与制造执行系统服务器进行通信，所述制造执行系统服务器通过多通道通信接口对所述超声波分析仪和焊接操作进行集中管理；

信息收集模块，其对所述超声波分析仪接收到的超声波分析信息的消息类型和接收时间进行分析；

计时器模块，其用于在焊接操作期间以毫秒(ms)为单位进行基于时分的计数；

电流转换模块，其根据所施加的信号转换用于点焊的电流；

存储模块，其存储用于焊接控制的至少一个程序和设置数据，并存储根据焊接操作产生的信息；以及

控制模块，其获取加载的板的信息，将加载的板的信息传输给所述超声波分析仪，根据板的信息设置所述焊接参数，然后开始所述焊接操作。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述信息收集模块将从焊接开始时间到焊接结束时间以毫秒(ms)为单位进行分时的超声波分析信息的接收时间传输给所述控制模块。

9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述设置数据包括根据板的序列信息针对板的材料和厚度可变地设置的基础焊接控制参数和点焊的位置信息。

10.根据权利要求7所述的系统，其中，所述控制模块能够存储用于配备有所述焊枪的机器人的焊接操作的运动学位置控制信息，并通过根据每个设置的操作对所述机器人的位置控制来控制所述焊枪的运动和操作。

11.根据权利要求7所述的系统，其中，所述控制模块能够设置所述焊接参数，包括焊接开始时间时的基础电流、基础电流增加率、电流增加开始时间、电流增加结束时间、焊接开始时间时的基础焊接时间、最大焊接时间、时间增加开始时间、时间增加结束时间。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述控制模块基于所述基础焊接时间、接收到SSID时的时间增加率以及板的信息确定总焊接时间。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述控制模块根据接收到的超声波分析信息的α限制电流增加，并在达到所述总焊接时间时停止所述焊接操作。

14.根据权利要求11所述的系统，其中，当从所述超声波分析仪接收到的LPD满足根据板的信息的参考尺寸时，所述控制模块停止电流供应。

15.根据权利要求11所述的系统，其中，当所述超声波分析仪接收到EOM时，所述控制模块通过释放电极作用在板上的焊接力来终止焊接。

16.一种利用点焊机的焊接控制系统连接多个板的焊接控制方法，所述方法包括：

步骤(a)，设置与加载的板的序列信息相匹配的基础焊接参数，并且基于设置的基础焊接参数开始焊接；

步骤(b)，使用安装在焊枪的电极内的超声波传感器实时监测超声波分析信息；

步骤(c)，在从焊接开始时间到达预定的电流增加开始时间时，按照设置的基础电流增加率开始增加电流；

步骤(d)，识别与作为超声波分析信息的钢间界面消失(SSID)的接收时间对应的时间增加率，并根据设置的基础焊接时间和时间增加率来确定最终焊接时间；以及

步骤(e)，当作为所述超声波分析信息接收的焊接部位的焊接热(α)达到预定阈值角度时限制电流增加，并且对于在终止焊接之前的剩余焊接时间将当前电流保持为最大电流。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述步骤(b)包括以下步骤：在开始焊接时将序列信息传输给超声波分析仪以同步超声波产生时间，以及产生具有与板的信息相对应的频带的超声波。

18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述步骤(e)包括基于最终焊接时间和α的接收时间计算剩余焊接时间的步骤。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述步骤(e)包括

基于作为所述超声波分析信息接收的液体渗透深度(LPD)满足焊接质量要求的确定，终止对所述焊枪的电流供应的步骤；以及

在接收到作为所述超声波分析信息的熔融结束(EOM)时，释放电极作用在板上的焊接力以终止焊接的步骤。

20.根据权利要求16或权利要求19所述的方法，其中，在所述步骤(e)之后，所述方法还包括从超声波分析仪接收根据所述焊接控制分析的超声波图像，将所述超声波分析信息与超声波适应性控制信息进行匹配，以建立数据库，并且验证焊接质量的步骤。

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