CN116638166B - 一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法及系统，涉及智能控制技术领域，该方法包括：分别读取第一预设温度和第二预设温度；获取预定焊接间隔；得到第一焊接温差；得到第一实际补偿温度；预测所述温度偏差的第一控制执行时长；判断所述第一控制执行时长是否符合所述预定焊接间隔；若是符合，调用第二预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时回温控制，若是不符合，调用预设功率调控方案对激光器进行实时功率控制；对所述预定焊接头部进行焊锡作业温度控制，解决了现有技术中存在由于焊接温度设置较为单一，进而导致焊接效果不佳的技术问题，达到提升焊接温度控制准确性，提升焊接质量的技术效果。

Description

一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法及系统

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法及系统。

背景技术

在电子工业中，焊接加工工艺应用广泛，比如电路板的加工生产，传统的焊接工艺大多通过人工进行，人工焊接可能会导致工人受到焊锡、助焊剂蒸汽以及各种化学剂的危害，随着社会的发展，传统的手工焊接已逐步被自动焊锡工艺所取代，自动焊锡工艺一般通过自动焊锡设备执行焊接工艺，现有自动焊锡工艺中，大多是恒温焊接，难以实现动态的焊接温度控制，焊接温度设置不合理，焊接效果不佳。

综上，现有技术中存在由于焊接温度设置较为单一，进而导致焊接效果不佳的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法及系统，用以解决现有技术中存在由于焊接温度设置较为单一，进而导致焊接效果不佳的技术问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法，包括：分别读取第一预设焊锡作业的第一预设温度和第二预设焊锡作业的第二预设温度；获取所述第一预设焊锡作业与所述第二预设焊锡作业的预定焊接间隔；通过检测器对所述第一预设焊锡作业的预定焊接头部进行动态温度检测，得到所述预定焊接头部的第一实际温度，并与所述第一预设温度对比，得到第一焊接温差；如果所述第一焊接温差大于预设温差阈值，调用第一预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时温差补偿，得到所述预定焊接头部的第一实际补偿温度；计算所述第一实际补偿温度与所述第二预设温度的温度偏差，并预测所述温度偏差的第一控制执行时长；判断所述第一控制执行时长是否符合所述预定焊接间隔；若是符合，调用第二预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时回温控制，若是不符合，调用预设功率调控方案对激光器进行实时功率控制；根据所述实时回温控制或所述实时功率控制对所述预定焊接头部进行焊锡作业温度控制。

进一步而言，所述方法还包括：分别读取所述第一预设焊锡作业的第一焊锡点位和所述第二预设焊锡作业的第二焊锡点位；测量所述第一焊锡点位与所述第二焊锡点位的距离，记作第一焊接距离；引入预设损失函数对所述第一焊接距离进行损失分析，得到第二焊接距离；读取所述预定焊接头部的预定步进速度，并结合所述第二焊接距离得到所述预定焊接间隔。

进一步而言，所述预设损失函数的计算公式如下：；其中，/>是指所述第一焊接距离与所述第二焊接距离之间的所述预设损失函数，是指所述第一焊接距离的第i次测量结果，/>是指对所述第一焊接距离的所述第i次测量结果进行损失分析后的结果，即所述第二焊接距离的第i次损失分析结果，i是指所述第一焊接距离或所述第二焊接距离中的第i个参数，n是指所述第一焊接距离的总测量数或所述第二焊接距离的总损失分析数；/>是指变量调节系数，且/>，其中/>是指所述第一焊锡点位的调节系数，/>是指所述第二焊锡点位的调节系数，/>是指所述第一焊锡点位与所述第二焊锡点位间距离计算的调节系数。

进一步而言，所述方法还包括：采集历史激光焊锡温控记录，并提取所述历史激光焊锡温控记录中的第一历史温度偏差控制记录；提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史温度接收时刻和第二历史温度接收时刻；基于所述第一历史温度接收时刻和所述第二历史温度接收时刻得到第一历史信息接收时长；提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史控制执行时长，并结合所述第一历史信息接收时长得到第一历史温度控制时长；提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史温度偏差，并将其与所述第一历史温度控制时长组建得到训练数据；对所述训练数据进行有监督学习得到时长预测模型；通过所述时长预测模型得到所述第一控制执行时长。

进一步而言，所述方法还包括：将所述温度偏差输入所述时长预测模型并得到输出结果，其中，所述输出结果包括所述温度控制时长；依次匹配所述第一实际补偿温度的第一接收时刻与所述第二预设温度的第二接收时刻，并计算得到第一信息接收时长；对所述温度控制时长与所述第一信息接收时长进行相减计算，得到所述第一控制执行时长。

进一步而言，所述方法还包括：提取所述历史激光焊锡温控记录中的第二历史温度偏差控制记录；提取所述第二历史温度偏差控制记录中的第二历史温度偏差和第二功率调控方案，构建历史功率调控数据库；将所述温度偏差在所述历史功率调控数据库中遍历，并根据遍历结果得到所述预设功率调控方案。

进一步而言，所述方法还包括：得到所述温度偏差在所述历史功率调控数据库中遍历的遍历结果，其中，所述遍历结果包括历史功率调控方案；其中，所述历史功率调控方案包括历史控制参数阈、历史控制后温度；计算所述历史控制后温度与所述第二预设温度的控制后温度偏差；将所述历史控制参数阈作为寻优空间，将所述控制后温度偏差作为寻优评价指标；基于所述寻优评价指标对所述寻优空间进行全局寻优，得到最优控制参数；根据所述最优控制参数得到所述预设功率调控方案。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于高精度焊接加工的温度智能控制系统，包括：预设温度读取模块，所述预设温度读取模块用于分别读取第一预设焊锡作业的第一预设温度和第二预设焊锡作业的第二预设温度；预定焊接间隔获取模块，所述预定焊接间隔获取模块用于获取所述第一预设焊锡作业与所述第二预设焊锡作业的预定焊接间隔；温度对比模块，所述温度对比模块用于通过检测器对所述第一预设焊锡作业的预定焊接头部进行动态温度检测，得到所述预定焊接头部的第一实际温度，并与所述第一预设温度对比，得到第一焊接温差；实时温差补偿模块，所述实时温差补偿模块用于如果所述第一焊接温差大于预设温差阈值，调用第一预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时温差补偿，得到所述预定焊接头部的第一实际补偿温度；执行时长预测模块，所述执行时长预测模块用于计算所述第一实际补偿温度与所述第二预设温度的温度偏差，并预测所述温度偏差的第一控制执行时长；时长判断模块，所述时长判断模块用于判断所述第一控制执行时长是否符合所述预定焊接间隔；实时控制模块，所述实时控制模块用于若是符合，调用第二预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时回温控制，若是不符合，调用预设功率调控方案对激光器进行实时功率控制；作业温度控制模块，所述作业温度控制模块用于根据所述实时回温控制或所述实时功率控制对所述预定焊接头部进行焊锡作业温度控制。

根据本发明采用的一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法，本发明基于上述分析可知，本发明提供了一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法，在本实施例中，分别读取第一预设焊锡作业的第一预设温度和第二预设焊锡作业的第二预设温度，获取所述第一预设焊锡作业与所述第二预设焊锡作业的预定焊接间隔，达到准确分析连续焊接动作之间的时间差值，便于根据预定焊接间隔进行温度控制方式的选择，保证焊接质量的效果。进一步通过检测器对所述第一预设焊锡作业的预定焊接头部进行动态温度检测，得到所述预定焊接头部的第一实际温度，并与所述第一预设温度对比，得到第一焊接温差，如果所述第一焊接温差大于预设温差阈值，调用第一预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时温差补偿，得到所述预定焊接头部的第一实际补偿温度，达到准确校正预定焊接头部温度，提升焊接温度控制准确性的效果。进而计算所述第一实际补偿温度与所述第二预设温度的温度偏差，并预测所述温度偏差的第一控制执行时长，判断所述第一控制执行时长是否符合所述预定焊接间隔，若是符合，调用第二预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时回温控制，若是不符合，调用预设功率调控方案对激光器进行实时功率控制，根据所述实时回温控制或所述实时功率控制对所述预定焊接头部进行焊锡作业温度控制，达到合理选择焊接温度控制方式，提高焊接温度控制精度技术效果。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其他特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

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简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中得到预定焊接间隔的流程示意图；

图3为本发明实施例中获得第一控制执行时长的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种用于高精度焊接加工的温度智能控制系统的结构示意图。

附图标记说明：预设温度读取模块11，预定焊接间隔获取模块12，温度对比模块13，实时温差补偿模块14，执行时长预测模块15，时长判断模块16，实时控制模块17，作业温度控制模块18。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例作出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

为了解决现有技术中存在由于焊接温度设置较为单一，进而导致焊接效果不佳的技术问题，得到了本发明的一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法及系统。

实施例一

图1为本发明实施例提供的一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法图，所述温度智能控制方法应用于温度智能控制系统，所述温度智能控制系统与激光器、检测器通信连接，所述温度智能控制方法包括：

步骤S100：分别读取第一预设焊锡作业的第一预设温度和第二预设焊锡作业的第二预设温度；

本发明实施例提供了一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法，所述温度智能控制方法应用于温度智能控制系统，所述温度智能控制系统是对激光焊接加工过程进行温度智能控制的系统平台，所述温度智能控制方法通过所述温度智能控制系统执行并实现，所述温度智能控制系统与激光器、检测器通信连接，可以实现信息的交互传输，进而实现焊接温度的智能控制，激光器是指激光焊锡机，其原理是利用高能激光脉冲对微小区域的材料进行局部加热，激光辐射的能量通过热传导扩散到材料内部，从而熔化材料进行焊接，激光焊锡机可实现不同的焊锡工艺，如激光脉冲、恒温喷涂等，由此可实现点焊、对焊、搭焊、封焊等工艺，本发明实施例提供的一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法，可以对任意型号的激光焊锡机的任意焊锡工艺进行温度智能控制；检测器是指红外温度检测设备，比如红外测温仪，简单来说，进行焊接时，焊接材料的表面温度极高，难以接近，红外温度检测设备可以实现非接触温度测量，可以在仪器允许的范围内安全地读取难以接近的或不可到达的目标温度，且温度检测精度较高。

具体而言，预设焊锡作业是指根据实际需求预先设定的焊锡任务，包括进行焊接的材料类型和焊锡工艺（比如：点焊、对焊等），通俗地讲，进行焊锡工艺时，激光器发出激光辐射，激光辐射的能量通过热传导扩散到材料内部，从而熔化材料进行焊接，不同的焊锡作业要求的焊锡温度是不同的，比如，金、银、铁等材料的熔点不同，对应的焊锡温度自然不同。第一预设焊锡作业与第二预设焊锡作业是指焊接顺序相邻的任意两次预设焊锡作业，进而根据第一预设焊锡作业与第二预设焊锡作业的焊锡材料类型和焊锡工艺，确定分别执行第一预设焊锡作业与第二预设焊锡作业时需求的焊锡温度，得到第一预设焊锡作业对应的第一预设温度和第二预设焊锡作业对应的第二预设温度。

步骤S200：获取所述第一预设焊锡作业与所述第二预设焊锡作业的预定焊接间隔；

其中，如图2所示，本发明实施例步骤S200包括：

步骤S210：分别读取所述第一预设焊锡作业的第一焊锡点位和所述第二预设焊锡作业的第二焊锡点位；

步骤S220：测量所述第一焊锡点位与所述第二焊锡点位的距离，记作第一焊接距离；

步骤S230：引入预设损失函数对所述第一焊接距离进行损失分析，得到第二焊接距离；

步骤S240：读取所述预定焊接头部的预定步进速度，并结合所述第二焊接距离得到所述预定焊接间隔。

其中，所述预设损失函数的计算公式如下：，其中，是指所述第一焊接距离与所述第二焊接距离之间的所述预设损失函数，/>是指所述第一焊接距离的第i次测量结果，/>是指对所述第一焊接距离的所述第i次测量结果进行损失分析后的结果，即所述第二焊接距离的第i次损失分析结果，i是指所述第一焊接距离或所述第二焊接距离中的第i个参数，n是指所述第一焊接距离的总测量数或所述第二焊接距离的总损失分析数；/>是指变量调节系数，且/>，其中/>是指所述第一焊锡点位的调节系数，/>是指所述第二焊锡点位的调节系数，/>是指所述第一焊锡点位与所述第二焊锡点位间距离计算的调节系数。

具体而言，进行焊锡工艺时，可能需要对多个点顺序执行焊接动作，为了提高焊接效率，本发明实施例提供的温度智能控制方法通过对任意连续的两次焊接动作之间进行温度控制，使焊接温度达到下一次焊接温度预设值，在此之前，需要确定任意连续的两次焊接动作之间的焊接时间间隔，以此作为所述第一预设焊锡作业与所述第二预设焊锡作业的预定焊接间隔，举例如，一般情况下，焊接一个点仅需约100毫秒，因此，可以将预定焊接间隔设为100毫秒，需要说明的是，上述例子只是为了更加清楚地进行说明，具体的预定焊接间隔需要根据实际焊锡工艺确定，在此不做限制。

具体地，分别读取所述第一预设焊锡作业的第一焊锡点位和所述第二预设焊锡作业的第二焊锡点位，焊锡点位是指焊接材料上需要进行焊接操作的位置，比如，进行电路板的焊接，需要在一块电路板上的不同位置进行焊接动作，任意两次焊接顺序连续的焊锡动作对应的焊接位置即为第一焊锡点位和第二焊锡点位，具体来说，可以建立一个坐标系，从而确定焊接材料上每一个焊锡点位在坐标系中的坐标，利用焊锡点位的坐标进行第一焊锡点位和第二焊锡点位的表示，进而通过测距仪（比如：光电测距仪等）测量所述第一焊锡点位与所述第二焊锡点位的距离，记作第一焊接距离，具体来说，测距仪的测量结果可能存在一定的误差，需要对误差进行补偿修正，否则会导致焊锡点位之间的距离分析不准确，进而导致得到的预定焊接间隔不准确，从而影响焊接温度控制精度。因此，引入预设损失函数对所述第一焊接距离进行损失分析，得到第二焊接距离，第二焊接距离即为修正后的所述第一焊锡点位与所述第二焊锡点位的距离，达到提高数据准确性，进而提升焊接温度控制精度的技术效果。进一步读取所述预定焊接头部的预定步进速度，并结合所述第二焊接距离得到所述预定焊接间隔，简单来说，预定步进速度是指预定焊接头部在单位时间内的移动距离，利用第二焊接距离除以预定步进速度，以计算结果作为所述预定焊接间隔，通俗地讲，预定焊接间隔即为预定焊接头部从第一焊锡点位移动到第二焊锡点位所需的时间。

具体地，获取多组第一焊接距离的测量结果和对应的损失分析结果，根据均方误差函数搭建所述预设损失函数，所述预设损失函数如下：，是指所述第一焊接距离与所述第二焊接距离之间的所述预设损失函数，/>是指所述第一焊接距离的第i次测量结果，/>是指对所述第一焊接距离的所述第i次测量结果进行损失分析后的结果，即所述第二焊接距离的第i次损失分析结果，i是指所述第一焊接距离或所述第二焊接距离中的第i个参数，n是指所述第一焊接距离的总测量数或所述第二焊接距离的总损失分析数，也就是说，多组第一焊接距离的测量结果和对应的损失分析结果形成n组数据，损失函数用于进行n组数据的比对损失数据分析。/>是指变量调节系数，具体根据/>三个维度的变量调节系数，确定最终的变量调节系数/>，即，其中/>是指所述第一焊锡点位的调节系数，/>是指所述第二焊锡点位的调节系数，/>是指所述第一焊锡点位与所述第二焊锡点位间距离计算的调节系数，由此完成预设损失函数的搭建，通过最小化预设损失函数，对第一焊接距离进行补偿修正，得到所述第二焊接距离，提高基础数据的准确性，进而提高焊接温度控制的准确性。

步骤S300：通过检测器对所述第一预设焊锡作业的预定焊接头部进行动态温度检测，得到所述预定焊接头部的第一实际温度，并与所述第一预设温度对比，得到第一焊接温差；

具体而言，所述检测器是指红外温度检测设备，通过红外温度检测设备对所述第一预设焊锡作业的预定焊接头部进行动态温度检测，得到所述预定焊接头部的第一实际温度，预定焊接头部是指激光器上与焊锡材料相接触，输出高温使得焊锡材料熔化，完成焊接工作的工具，比如焊枪。第一实际温度即为预定焊接头部的实时温度，可能是动态变化的，进一步对第一实际温度与所述第一预设温度进行对比，获取两者之间的温度差作为第一焊接温差。

步骤S400：如果所述第一焊接温差大于预设温差阈值，调用第一预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时温差补偿，得到所述预定焊接头部的第一实际补偿温度；

具体而言，根据实际情况进行预设温差阈值的设置，通俗地讲，执行焊接动作时对温度有一定的宽容性，允许焊接温度在一定的范围内浮动，比如预设温差阈值可设为10℃，那么只要第一焊接温差小于等于10℃，就说明焊接温度符合标准，不需要进行温度补偿，可直接进行焊接作业，如果第一焊接温差大于10℃，即大于预设温差阈值，说明焊接温度不符合标准，需要进行温度补偿后进行焊接作业，从而保证焊接的质量，因此，调用第一预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时温差补偿，第一预设温差调控方案由工作人员根据第一焊接温差设定，根据第一焊接温差确定温度调整数值和调整方向，以此作为第一预设温差调控方案，进而得到所述预定焊接头部的第一实际补偿温度，第一实际补偿温度即为对第一焊接温差进行补偿后的预定焊接头部温度。

步骤S500：计算所述第一实际补偿温度与所述第二预设温度的温度偏差，并预测所述温度偏差的第一控制执行时长；

其中，如图3所示，本发明实施例步骤S500包括：

步骤S510：采集历史激光焊锡温控记录，并提取所述历史激光焊锡温控记录中的第一历史温度偏差控制记录；

步骤S520：提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史温度接收时刻和第二历史温度接收时刻；

步骤S530：基于所述第一历史温度接收时刻和所述第二历史温度接收时刻得到第一历史信息接收时长；

步骤S540：提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史控制执行时长，并结合所述第一历史信息接收时长得到第一历史温度控制时长；

步骤S550：提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史温度偏差，并将其与所述第一历史温度控制时长组建得到训练数据；

步骤S560：对所述训练数据进行有监督学习得到时长预测模型；

步骤S570：通过所述时长预测模型得到所述第一控制执行时长。

其中，本发明实施例步骤S570包括：

步骤S571：将所述温度偏差输入所述时长预测模型并得到输出结果，其中，所述输出结果包括所述温度控制时长；

步骤S572：依次匹配所述第一实际补偿温度的第一接收时刻与所述第二预设温度的第二接收时刻，并计算得到第一信息接收时长；

步骤S573：对所述温度控制时长与所述第一信息接收时长进行相减计算，得到所述第一控制执行时长。

具体而言，第一实际补偿温度可理解为进行第一预设焊锡作业时的预定焊接头部温度，第二预设温度即为进行第二预设焊锡作业时的预定焊接头部温度，在完成第一预设焊锡作业后，预定焊接头部需要移动到第二预设焊锡作业的第二焊锡点位，执行第二预设焊锡作业，两次焊接间隙预先控制，在间歇时间进行温度预先加热，使焊锡温度迅速达到下一步焊接动作的设定值。综上，需要计算第一实际补偿温度与第二预设温度的温度偏差，并预测所述温度偏差的第一控制执行时长，简单来说，第一控制执行时长是指将预定焊接头部温度由第一实际补偿温度调整到第二预设温度所需的时间。

具体地，采集历史激光焊锡温控记录，历史激光焊锡温控记录即为过去一段时间内（比如过去一个月）进行激光焊锡的温度控制数据，其中包括历史中的第一实际补偿温度和第二预设温度，且具有时间标识，进而提取所述历史激光焊锡温控记录中的第一历史温度偏差控制记录，提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史温度接收时刻和第二历史温度接收时刻，激光焊锡的温度智能控制原理如下：通过红外检测，实时检测激光对工件的红外热辐射，形成激光焊锡温度和检测温度的闭环控制，控制面板的PID调节功能（按温度偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）进行温度控制），可以有效控制激光焊锡温度在设定范围内的波动，上位机将设定的温度指令传送给单片机，控制单片机开启激光器进行焊接温度控制，单片机即为温度智能控制系统内部嵌入的数字信号处理器，当然不限于单片机，也可是DSP等微控制器，也就是说，单片机首先接收到温度信号，进而根据接收到的温度信号进行温度控制分析，第一历史温度接收时刻是指单片机接收到第一实际补偿温度的时间，第二历史温度接收时刻是指单片机接收到第二预设温度的时间，基于所述第一历史温度接收时刻和所述第二历史温度接收时刻，获取两个时刻之间的时间差值作为第一历史信息接收时长。进一步提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史控制执行时长，第一历史控制执行时长是指单片机基于预设调控方案进行控制执行的时长。结合第一历史控制执行时长与第一历史信息接收时长得到第一历史温度控制时长，也就是说，第一历史控制执行时长是指单片机对预定焊接头部进行温度控制，使得温度从第一实际补偿温度转变到第二预设温度所需的时长，但是，单片机接收第一实际补偿温度和第二预设温度也需要时间，因此，对第一历史信息接收时长和第一历史控制执行时长进行叠加计算，以计算结果作为第一历史温度控制时长。

进一步提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史温度偏差，并将其与所述第一历史温度控制时长组建得到训练数据，第一历史温度偏差与第一历史温度控制时长一一对应，训练数据包括多组一一对应的第一历史温度偏差和第一历史温度控制时长，基于神经网络构建时长预测模型，时长预测模型的输入是温度偏差，输出是温度控制时长，对所述训练数据进行有监督学习，具体来说，将每一组训练数据中的第一历史温度偏差输入时长预测模型，利用与其对应的第一历史温度控制时长对时长预测模型的输出进行监督调整，使得时长预测模型的输出结果不断靠近第一历史温度控制时长，将所有训练数据训练完毕后，对时长预测模型进行准确率测试，保证准确率符合预设准确考虑要求，从而得到符合要求的时长预测模型。进一步将获得的第一实际补偿温度与第二预设温度的温度偏差输入所述时长预测模型，输出温度控制时长，根据温度控制时长和信息接收时长确定第一控制执行时长，为后续的焊接温度控制提供数据支持，保证温度控制准确性。

具体地，通过所述时长预测模型得到所述第一控制执行时长的过程如下：将所述温度偏差输入构建完的时长预测模型并得到输出结果，其中，所述输出结果包括所述温度控制时长，依次匹配所述第一实际补偿温度的第一接收时刻与所述第二预设温度的第二接收时刻，并计算第二接收时刻和第一接收时刻之间的时间长度差值作为第一信息接收时长，进而对所述温度控制时长与所述第一信息接收时长进行相减计算，以计算结果作为所述第一控制执行时长，也就是说，通过时长预测模型获得的温度控制时长中还包含了信息接收时长，但是第一实际补偿温度和第二预设温度已经被接收到，因此需要将信息接收时长去除，从而得到第一控制执行时长，以此提高焊接温度控制精度。

步骤S600：判断所述第一控制执行时长是否符合所述预定焊接间隔；

步骤S700：若是符合，调用第二预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时回温控制，若是不符合，调用预设功率调控方案对激光器进行实时功率控制；

其中，本发明实施例步骤S700还包括：

步骤S710：提取所述历史激光焊锡温控记录中的第二历史温度偏差控制记录；

步骤S720：提取所述第二历史温度偏差控制记录中的第二历史温度偏差和第二功率调控方案，构建历史功率调控数据库；

步骤S730：将所述温度偏差在所述历史功率调控数据库中遍历，并根据遍历结果得到所述预设功率调控方案。

其中，本发明实施例步骤S730包括：

步骤S731：得到所述温度偏差在所述历史功率调控数据库中遍历的遍历结果，其中，所述遍历结果包括历史功率调控方案；

其中，所述历史功率调控方案包括历史控制参数阈、历史控制后温度；

步骤S732：计算所述历史控制后温度与所述第二预设温度的控制后温度偏差；

步骤S733：将所述历史控制参数阈作为寻优空间，将所述控制后温度偏差作为寻优评价指标；

步骤S734：基于所述寻优评价指标对所述寻优空间进行全局寻优，得到最优控制参数；

步骤S735：根据所述最优控制参数得到所述预设功率调控方案。

具体而言，执行焊接操作时，可以利用两次焊接操作之间的间歇时间预先控制，使焊接温度达到下一次焊接温度预设值，来实现焊接温度的智能控制。在步骤S200中获得了预定焊接间隔，预定焊接间隔是指预定焊接头部从第一焊锡点位移动到第二焊锡点位所需的时间，基于此判断所述第一控制执行时长是否符合所述预定焊接间隔。

如果所述第一控制执行时长符合所述预定焊接间隔，说明可以通过回温控制使得预定焊接头部的温度达到第二预设温度，此时可以调用第二预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时回温控制，第二预设温差调控方案是由工作人员预先设定的，可以使预定焊接头部温度转变到第二预设温度的回温调控方案，比如，在所述第一控制执行时长符合所述预定焊接间隔的情况下，如果预定焊接头部的第一实际补偿温度为1000℃，第二预设温度为980℃，不需要通过激光器调整功率控制温度，可以通过物理降温使得预定焊接头部的温度转变到980℃，物理降温方案即为第二预设温差调控方案，包括降温方式、时长等，从而达到合理利用焊接间隔时间进行温度控制，保证温度控制的有效性的效果。

如果第一控制执行时长不符合（即超出）所述预定焊接间隔，比如第一控制执行时长较短，难以通过回温控制使得预定焊接头部的温度快速转变到第二预设温度，此时，需要从激光器的源头，即通过调整激光器的工作功率，即调用预设功率调控方案进行实时功率控制，保证预定焊接头部的温度快速转变到第二预设温度，保证焊接质量，预设功率调控方案由工作人员自行设定，具体需要根据激光器的工作功率与预定焊接头部温度之间的关系设置，更具有功率调整数值与温度变化数值的关系，确定不同的温度偏差对应的功率调整数值，以此作为预设功率调控方案，从而基于第一实际补偿温度与第二预设温度的温度偏差，在预设功率调控方案中进行遍历筛选，根据筛选出的预设功率调控方案对激光器进行实时功率控制。

具体地，得到所述预设功率调控方案的过程如下：提取所述历史激光焊锡温控记录中的第二历史温度偏差控制记录，提取所述第二历史温度偏差控制记录中的第二历史温度偏差和第二功率调控方案，构建历史功率调控数据库，历史功率调控数据库中包括多组一一对应的第二历史温度偏差和第二功率调控方案，且具有对应关系的标识。根据所述温度偏差在所述历史功率调控数据库中遍历，获取与所述温度偏差一致的第二历史温度偏差作为遍历结果，如果没有完全一致的，则选取偏差相近的第二历史温度偏差作为遍历结果，遍历结果可能有一个或者多个，并根据遍历结果获取对应的第二功率调控方案作为所述预设功率调控方案。

具体地，据遍历结果得到所述预设功率调控方案的过程如下：得到所述温度偏差在所述历史功率调控数据库中遍历的遍历结果，其中，所述遍历结果包括历史功率调控方案，其中，所述历史功率调控方案包括历史控制参数阈、历史控制后温度，历史控制参数阈是指历史功率控制参数值，历史控制后温度即为进行功率调整后的预设焊接头部的温度，理想情况下，历史控制后温度应与第二预设温度一致，计算所述历史控制后温度与所述第二预设温度之间的差值作为控制后温度偏差，考虑到温度控制过程存在的误差，选取最小控制后温度偏差对应的历史控制参数阈作为预设功率调控方案，具体过程如下：也就是说，遍历结果中可能包含多个历史控制参数阈，将所述历史控制参数阈作为寻优空间，以多个历史控制参数阈分别对应的控制后温度偏差作为寻优评价指标，控制后温度偏差越小，说明控制效果越佳，基于此在多个历史控制参数阈中，筛选出最小控制后温度偏差对应的历史控制参数阈作为得到最优控制参数，以所述最优控制参数作为所述预设功率调控方案，进行实时功率控制，提高焊接温度控制准确性。

步骤S800：根据所述实时回温控制或所述实时功率控制对所述预定焊接头部进行焊锡作业温度控制。

具体而言，根据所述实时回温控制或所述实时功率控制对所述预定焊接头部进行焊锡作业温度控制，具体来说，前述步骤中进行了第一控制执行时长是否符合所述预定焊接间隔的判断，根据判断结果进行所述实时回温控制或所述实时功率控制，进行焊接温度控制时，根据实际情况确定执行实时回温控制，还是实时功率控制，一次焊接动作只通过其中一种温度控制方法进行控制。焊锡工艺中可能需要在多个位置进行焊接工艺，需要进行多次焊锡点位的变化，每一次焊锡点位的变化都需要进行一次焊锡作业温度控制，每一次进行焊锡作业温度控制所采用的温度控制方法呈动态变化。

基于上述分析可知，本发明提供了一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法，在本实施例中，分别读取第一预设焊锡作业的第一预设温度和第二预设焊锡作业的第二预设温度，获取所述第一预设焊锡作业与所述第二预设焊锡作业的预定焊接间隔，达到准确分析连续焊接动作之间的时间差值，便于根据预定焊接间隔进行温度控制方式的选择，保证焊接质量的效果。

进一步通过检测器对所述第一预设焊锡作业的预定焊接头部进行动态温度检测，得到所述预定焊接头部的第一实际温度，并与所述第一预设温度对比，得到第一焊接温差，如果所述第一焊接温差大于预设温差阈值，调用第一预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时温差补偿，得到所述预定焊接头部的第一实际补偿温度，达到准确校正预定焊接头部温度，提升焊接温度控制准确性的效果。

进而计算所述第一实际补偿温度与所述第二预设温度的温度偏差，并预测所述温度偏差的第一控制执行时长，判断所述第一控制执行时长是否符合所述预定焊接间隔，若是符合，调用第二预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时回温控制，若是不符合，调用预设功率调控方案对激光器进行实时功率控制，根据所述实时回温控制或所述实时功率控制对所述预定焊接头部进行焊锡作业温度控制，达到合理选择焊接温度控制方式，提高焊接温度控制精度技术效果。

实施例二

基于与前述实施例中一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法同样的发明构思，如图4所示，本发明还提供了一种用于高精度焊接加工的温度智能控制系统，所述系统与激光器、检测器通信连接，所述温度智能控制系统包括：

预设温度读取模块11，所述预设温度读取模块11用于分别读取第一预设焊锡作业的第一预设温度和第二预设焊锡作业的第二预设温度；

预定焊接间隔获取模块12，所述预定焊接间隔获取模块12用于获取所述第一预设焊锡作业与所述第二预设焊锡作业的预定焊接间隔；

温度对比模块13，所述温度对比模块13用于通过检测器对所述第一预设焊锡作业的预定焊接头部进行动态温度检测，得到所述预定焊接头部的第一实际温度，并与所述第一预设温度对比，得到第一焊接温差；

实时温差补偿模块14，所述实时温差补偿模块14用于如果所述第一焊接温差大于预设温差阈值，调用第一预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时温差补偿，得到所述预定焊接头部的第一实际补偿温度；

执行时长预测模块15，所述执行时长预测模块15用于计算所述第一实际补偿温度与所述第二预设温度的温度偏差，并预测所述温度偏差的第一控制执行时长；

时长判断模块16，所述时长判断模块16用于判断所述第一控制执行时长是否符合所述预定焊接间隔；

实时控制模块17，所述实时控制模块17用于若是符合，调用第二预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时回温控制，若是不符合，调用预设功率调控方案对激光器进行实时功率控制；

作业温度控制模块18，所述作业温度控制模块18用于根据所述实时回温控制或所述实时功率控制对所述预定焊接头部进行焊锡作业温度控制。

进一步而言，所述系统还包括：

焊锡点位读取模块，所述焊锡点位读取模块用于分别读取所述第一预设焊锡作业的第一焊锡点位和所述第二预设焊锡作业的第二焊锡点位；

第一焊接距离获取模块，所述第一焊接距离获取模块用于测量所述第一焊锡点位与所述第二焊锡点位的距离，记作第一焊接距离；

损失分析模块，所述损失分析模块用于引入预设损失函数对所述第一焊接距离进行损失分析，得到第二焊接距离；

焊接间隔计算模块，所述焊接间隔计算模块用于读取所述预定焊接头部的预定步进速度，并结合所述第二焊接距离得到所述预定焊接间隔。

进一步而言，所述预设损失函数的计算公式如下：，其中，/>是指所述第一焊接距离与所述第二焊接距离之间的所述预设损失函数，是指所述第一焊接距离的第i次测量结果，/>是指对所述第一焊接距离的所述第i次测量结果进行损失分析后的结果，即所述第二焊接距离的第i次损失分析结果，i是指所述第一焊接距离或所述第二焊接距离中的第i个参数，n是指所述第一焊接距离的总测量数或所述第二焊接距离的总损失分析数；/>是指变量调节系数，且/>，其中/>是指所述第一焊锡点位的调节系数，/>是指所述第二焊锡点位的调节系数，/>是指所述第一焊锡点位与所述第二焊锡点位间距离计算的调节系数。

进一步而言，所述系统还包括：

第一历史温度偏差控制记录提取模块，所述第一历史温度偏差控制记录提取模块用于采集历史激光焊锡温控记录，并提取所述历史激光焊锡温控记录中的第一历史温度偏差控制记录；

历史温度接收时刻提取模块，所述历史温度接收时刻提取模块用于提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史温度接收时刻和第二历史温度接收时刻；

历史信息接收时长获取模块，所述历史信息接收时长获取模块用于基于所述第一历史温度接收时刻和所述第二历史温度接收时刻得到第一历史信息接收时长；

第一历史温度控制时长获取模块，所述第一历史温度控制时长获取模块用于提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史控制执行时长，并结合所述第一历史信息接收时长得到第一历史温度控制时长；

训练数据获取模块，所述训练数据获取模块用于提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史温度偏差，并将其与所述第一历史温度控制时长组建得到训练数据；

时长预测模型获取模块，所述时长预测模型获取模块用于对所述训练数据进行有监督学习得到时长预测模型；

时长预测模块，所述时长预测模块用于通过所述时长预测模型得到所述第一控制执行时长。

进一步而言，所述系统还包括：

输出结果获取模块，所述输出结果获取模块用于将所述温度偏差输入所述时长预测模型并得到输出结果，其中，所述输出结果包括所述温度控制时长；

第一信息接收时长计算模块，所述第一信息接收时长计算模块用于依次匹配所述第一实际补偿温度的第一接收时刻与所述第二预设温度的第二接收时刻，并计算得到第一信息接收时长；

相减计算模块，所述相减计算模块用于对所述温度控制时长与所述第一信息接收时长进行相减计算，得到所述第一控制执行时长。

进一步而言，所述系统还包括：

第二历史温度偏差控制记录提取模块，所述第二历史温度偏差控制记录提取模块用于提取所述历史激光焊锡温控记录中的第二历史温度偏差控制记录；

历史功率调控数据库构建模块，所述历史功率调控数据库构建模块用于提取所述第二历史温度偏差控制记录中的第二历史温度偏差和第二功率调控方案，构建历史功率调控数据库；

数据遍历模块，所述数据遍历模块用于将所述温度偏差在所述历史功率调控数据库中遍历，并根据遍历结果得到所述预设功率调控方案。

进一步而言，所述系统还包括：

遍历结果获取模块，所述遍历结果获取模块用于得到所述温度偏差在所述历史功率调控数据库中遍历的遍历结果，其中，所述遍历结果包括历史功率调控方案；

其中，所述历史功率调控方案包括历史控制参数阈、历史控制后温度；

控制后温度偏差计算模块，所述控制后温度偏差计算模块用于计算所述历史控制后温度与所述第二预设温度的控制后温度偏差；

寻优参数确定模块，所述寻优参数确定模块用于将所述历史控制参数阈作为寻优空间，将所述控制后温度偏差作为寻优评价指标；

最优控制参数获取模块，所述最优控制参数获取模块用于基于所述寻优评价指标对所述寻优空间进行全局寻优，得到最优控制参数；

方案获取模块，所述方案获取模块用于根据所述最优控制参数得到所述预设功率调控方案。

前述实施例一中的一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法具体实例同样适用于本实施例的一种用于高精度焊接加工的温度智能控制系统，通过前述对一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚地知道本实施例中一种用于高精度焊接加工的温度智能控制系统，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行，也可以顺序地执行，也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于高精度焊接加工的温度智能控制方法，其特征在于，所述温度智能控制方法应用于温度智能控制系统，所述温度智能控制系统与激光器、检测器通信连接，所述温度智能控制方法包括：

分别读取第一预设焊锡作业的第一预设温度和第二预设焊锡作业的第二预设温度；

获取所述第一预设焊锡作业与所述第二预设焊锡作业的预定焊接间隔；

通过检测器对所述第一预设焊锡作业的预定焊接头部进行动态温度检测，得到所述预定焊接头部的第一实际温度，并与所述第一预设温度对比，得到第一焊接温差；

如果所述第一焊接温差大于预设温差阈值，调用第一预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时温差补偿，得到所述预定焊接头部的第一实际补偿温度；

计算所述第一实际补偿温度与所述第二预设温度的温度偏差，并预测所述温度偏差的第一控制执行时长；

判断所述第一控制执行时长是否符合所述预定焊接间隔；

若是符合，调用第二预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时回温控制，若是不符合，调用预设功率调控方案对激光器进行实时功率控制；

根据所述实时回温控制或所述实时功率控制对所述预定焊接头部进行焊锡作业温度控制；

其中，所述计算所述第一实际补偿温度与所述第二预设温度的温度偏差，并预测所述温度偏差的第一控制执行时长，包括：

采集历史激光焊锡温控记录，并提取所述历史激光焊锡温控记录中的第一历史温度偏差控制记录；

提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史温度接收时刻和第二历史温度接收时刻；

基于所述第一历史温度接收时刻和所述第二历史温度接收时刻得到第一历史信息接收时长；

提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史控制执行时长，并结合所述第一历史信息接收时长得到第一历史温度控制时长；

提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史温度偏差，并将其与所述第一历史温度控制时长组建得到训练数据；

对所述训练数据进行有监督学习得到时长预测模型；

通过所述时长预测模型得到所述第一控制执行时长；

所述通过所述时长预测模型得到所述第一控制执行时长，包括：

将所述温度偏差输入所述时长预测模型并得到输出结果，其中，所述输出结果包括所述温度控制时长；

依次匹配所述第一实际补偿温度的第一接收时刻与所述第二预设温度的第二接收时刻，并计算得到第一信息接收时长；

对所述温度控制时长与所述第一信息接收时长进行相减计算，得到所述第一控制执行时长。

2.如权利要求1所述温度智能控制方法，其特征在于，所述获取所述第一预设焊锡作业与所述第二预设焊锡作业的预定焊接间隔，包括：

分别读取所述第一预设焊锡作业的第一焊锡点位和所述第二预设焊锡作业的第二焊锡点位；

测量所述第一焊锡点位与所述第二焊锡点位的距离，记作第一焊接距离；

引入预设损失函数对所述第一焊接距离进行损失分析，得到第二焊接距离；

读取所述预定焊接头部的预定步进速度，并结合所述第二焊接距离得到所述预定焊接间隔。

3.如权利要求2所述温度智能控制方法，其特征在于，所述预设损失函数的计算公式如下：

；

其中，是指所述第一焊接距离与所述第二焊接距离之间的所述预设损失函数，/>是指所述第一焊接距离的第i次测量结果，/>是指对所述第一焊接距离的所述第i次测量结果进行损失分析后的结果，即所述第二焊接距离的第i次损失分析结果，i是指所述第一焊接距离或所述第二焊接距离中的第i个参数，n是指所述第一焊接距离的总测量数或所述第二焊接距离的总损失分析数；/>是指变量调节系数，且/>，其中/>是指所述第一焊锡点位的调节系数，/>是指所述第二焊锡点位的调节系数，/>是指所述第一焊锡点位与所述第二焊锡点位间距离计算的调节系数。

4.如权利要求1所述温度智能控制方法，其特征在于，在所述调用预设功率调控方案对激光器进行实时功率控制之前，包括：

提取所述历史激光焊锡温控记录中的第二历史温度偏差控制记录；

提取所述第二历史温度偏差控制记录中的第二历史温度偏差和第二功率调控方案，构建历史功率调控数据库；

将所述温度偏差在所述历史功率调控数据库中遍历，并根据遍历结果得到所述预设功率调控方案。

5.如权利要求4所述温度智能控制方法，其特征在于，所述根据遍历结果得到所述预设功率调控方案，包括：

得到所述温度偏差在所述历史功率调控数据库中遍历的遍历结果，其中，所述遍历结果包括历史功率调控方案；

其中，所述历史功率调控方案包括历史控制参数阈、历史控制后温度；

计算所述历史控制后温度与所述第二预设温度的控制后温度偏差；

将所述历史控制参数阈作为寻优空间，将所述控制后温度偏差作为寻优评价指标；

基于所述寻优评价指标对所述寻优空间进行全局寻优，得到最优控制参数；

根据所述最优控制参数得到所述预设功率调控方案。

6.一种用于高精度焊接加工的温度智能控制系统，其特征在于，所述系统与激光器、检测器通信连接，所述温度智能控制系统包括：

预设温度读取模块，所述预设温度读取模块用于分别读取第一预设焊锡作业的第一预设温度和第二预设焊锡作业的第二预设温度；

预定焊接间隔获取模块，所述预定焊接间隔获取模块用于获取所述第一预设焊锡作业与所述第二预设焊锡作业的预定焊接间隔；

温度对比模块，所述温度对比模块用于通过检测器对所述第一预设焊锡作业的预定焊接头部进行动态温度检测，得到所述预定焊接头部的第一实际温度，并与所述第一预设温度对比，得到第一焊接温差；

实时温差补偿模块，所述实时温差补偿模块用于如果所述第一焊接温差大于预设温差阈值，调用第一预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时温差补偿，得到所述预定焊接头部的第一实际补偿温度；

执行时长预测模块，所述执行时长预测模块用于计算所述第一实际补偿温度与所述第二预设温度的温度偏差，并预测所述温度偏差的第一控制执行时长；

时长判断模块，所述时长判断模块用于判断所述第一控制执行时长是否符合所述预定焊接间隔；

实时控制模块，所述实时控制模块用于若是符合，调用第二预设温差调控方案对所述预定焊接头部进行实时回温控制，若是不符合，调用预设功率调控方案对激光器进行实时功率控制；

作业温度控制模块，所述作业温度控制模块用于根据所述实时回温控制或所述实时功率控制对所述预定焊接头部进行焊锡作业温度控制；

第一历史温度偏差控制记录提取模块，所述第一历史温度偏差控制记录提取模块用于采集历史激光焊锡温控记录，并提取所述历史激光焊锡温控记录中的第一历史温度偏差控制记录；

历史温度接收时刻提取模块，所述历史温度接收时刻提取模块用于提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史温度接收时刻和第二历史温度接收时刻；

历史信息接收时长获取模块，所述历史信息接收时长获取模块用于基于所述第一历史温度接收时刻和所述第二历史温度接收时刻得到第一历史信息接收时长；

第一历史温度控制时长获取模块，所述第一历史温度控制时长获取模块用于提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史控制执行时长，并结合所述第一历史信息接收时长得到第一历史温度控制时长；

训练数据获取模块，所述训练数据获取模块用于提取所述第一历史温度偏差控制记录中的第一历史温度偏差，并将其与所述第一历史温度控制时长组建得到训练数据；

时长预测模型获取模块，所述时长预测模型获取模块用于对所述训练数据进行有监督学习得到时长预测模型；

时长预测模块，所述时长预测模块用于通过所述时长预测模型得到所述第一控制执行时长；

输出结果获取模块，所述输出结果获取模块用于将所述温度偏差输入所述时长预测模型并得到输出结果，其中，所述输出结果包括所述温度控制时长；

第一信息接收时长计算模块，所述第一信息接收时长计算模块用于依次匹配所述第一实际补偿温度的第一接收时刻与所述第二预设温度的第二接收时刻，并计算得到第一信息接收时长；

相减计算模块，所述相减计算模块用于对所述温度控制时长与所述第一信息接收时长进行相减计算，得到所述第一控制执行时长。