CN117206768A - 一种铝单板结构焊接智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铝单板结构焊接技术领域，具体而言，涉及一种铝单板结构焊接智能控制系统。本发明通过分析目标焊接区域的洁净程度评估系数和校准程度评估系数，综合考量目标两铝单板的焊接准备工作达标系数，作为试焊工作可开展的依据，为试焊工作的基础操作有效性和可靠性奠定坚实基础，接着通过分析目标焊接区域试焊点的焊接形态评价系数和焊接质量评价系数，判定目标焊接区域的试焊时长和试焊温度是否存在修正需求，并准确计算出目标焊接区域的试焊时长和试焊温度对应的调整方向和调整参数，通过在试焊阶段检测和纠正问题，进一步减少后续正式焊接工作的资源浪费，从而最大程度保障铝单板结构的焊接质量的可靠性。

Description

一种铝单板结构焊接智能控制系统

技术领域

本发明涉及铝单板结构焊接技术领域，具体而言，涉及一种铝单板结构焊接智能控制系统。

背景技术

随着现代建筑设计和工程技术的不断发展，铝单板结构作为一种轻质、坚固、耐腐蚀的建筑外墙材料在建筑行业中越来越受欢迎，然而，铝单板结构的生产和安装涉及到复杂的焊接工艺，其中焊接质量的高低对结构的性能和外观质量有着重要的影响。

传统的焊接过程通常依赖于经验丰富的焊工来控制焊接参数，这可能导致不稳定的焊接质量和资源浪费。同时，焊接作业本身可能受到高温、粉尘和有害气体的危害，对操作人员的健康构成风险。因此，迫切需要开发铝单板结构焊接智能控制系统，以提高铝单板结构的焊接质量、效率和安全性。

现有铝单板结构焊接智能控制系统已能够通过输入相关焊接参数自主控制铝单板结构的焊接工作，从一定程度上满足现有要求，但仍存在一定的局限性，其具体表现在：1、现有技术缺乏针对铝单板结构的焊接准备工作达标性进行细致化分析，一方面无法了解铝单板结构焊接区域的洁净程度，若焊接区域存在污渍或氧化层，则可能导致焊接不牢固，从而降低铝单板结构的耐久性和性能，另一方面无法确认焊接区域是否校准准确，若两铝单板之间的接合边缘线段未平行、对齐或者拼接紧凑，则可能导致焊接点不稳定，从而影响整个结构的坚固性和外观质量。

2、现有技术未能针对铝单板结构试焊点的焊接质量与焊接形态提供足够详细分析，进而无法确定试焊参数是否适用于当前的铝单板结构，不仅不能及时发觉试焊点焊缝存在毛边、裂纹和气泡问题，还无法确定试焊点形态是否符合设计要求，从而不能及时修正试焊温度和试焊时长，进一步影响到后续铝单板结构的质量与性能，既会增加生产成本，又导致产品的使用寿命降低，甚至出现安全隐患。

发明内容

为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种铝单板结构焊接智能控制系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种铝单板结构焊接智能控制系统，包括：焊接工艺参数输入模块，用于向自动焊接机输入目标两铝单板的焊接工艺参数，包括使用焊丝类型、设计焊接角度、接合边缘线段间设计拼接宽度、焊缝设计的深度与宽度、试焊温度和试焊时长/>。

焊接准备工作开展模块，用于对目标两铝单板进行焊接准备工作，得到目标焊接区域。

焊接准备工作达标评估模块，用于获取目标焊接区域图像，分析目标焊接区域的洁净程度评估系数和校准程度评估系数，从而评估目标两铝单板的焊接准备工作达标系数，若其大于或等于设定焊接准备工作达标系数合理阈值，则执行试焊工作开展模块，反之重新执行焊接准备工作开展模块。

试焊工作开展模块，用于根据目标两铝单板的焊接工艺参数中的试焊温度和试焊时长，对目标焊接区域试焊点进行试焊工作。

试焊参数修正需求判定模块，用于分析目标焊接区域试焊点的焊接形态评价系数和焊接质量评价系数，判定目标焊接区域的试焊时长和试焊温度是否存在修正需求，并对目标焊接区域的试焊时长和试焊温度进行修正。

正式焊接工作开展模块，用于反馈修正后的试焊时长和试焊温度，对目标焊接区域进行正式焊接工作。

云数据库，用于存储洁净铝单板焊接区域参照图像，存储试焊点的焊接形态评价系数合理范围和焊接质量评价系数合理阈值，存储焊丝制造商规定的各类焊丝焊接样品的标准拉伸强度。

优选地，所述对目标两铝单板进行焊接准备工作，包括：通过使用自动焊接机上的清洁设备对目标两铝单板的接合边缘线段进行去污处理和去氧化层处理，接着提取目标两铝单板的焊接工艺参数中的设计焊接角度和接合边缘线段间设计拼接宽度，利用自动焊接机上的夹具装置按照设计焊接角度对目标两铝单板进行固定，以目标两铝单板的接合边缘线段构成目标焊接区域。

优选地，所述目标焊接区域的洁净程度评估系数的具体分析过程为：提取云数据库中存储的洁净铝单板焊接区域参照图像，对目标焊接区域图像和洁净铝单板焊接区域参照图像进行图像预处理，将图像从RGB颜色空间转化为Lab颜色空间，分别获取目标焊接区域图像、洁净铝单板焊接区域参照图像在Lab颜色空间a、b通道的颜色直方图以及L通道的平均亮度值，比对颜色直方图，进一步获取目标焊接区域图像在Lab颜色空间a、b通道的颜色直方图匹配度，分别记为，由公式/>得到目标焊接区域的氧化层处理合格度，其中/>为目标焊接区域图像在Lab颜色空间L通道的平均亮度值，/>为洁净铝单板焊接区域参照图像在Lab颜色空间L通道的平均亮度值，/>为自然常数，为预设的氧化层处理合格分析修正因子。

识别目标焊接区域图像中的污渍特征，根据目标焊接区域图像的像素总数量以及各污渍区域的像素数量，获取目标焊接区域的总面积和目标焊接区域的各污渍区域面积，其中/>为各污渍区域的编号，/>，由公式/>得到目标焊接区域的去污处理合格度，其中/>为预设的去污处理合格分析修正因子。

分析目标焊接区域的洁净程度评估系数，其计算公式为：/>。

优选地，所述目标焊接区域的校准程度评估系数的具体分析过程为：将目标焊接区域图像中目标两铝单板的接合边缘线段从图像背景中分割，勾勒出线段轮廓并上传至绘图软件中，利用绘图软件内的专业测量工具获取目标两铝单板接合边缘线段之间的平行度、目标两铝单板接合边缘线段之间的对齐度/>以及目标两铝单板接合边缘线段在各设定位置点的拼接宽度/>，其中/>为各设定位置点的编号，/>，结合目标两铝单板的焊接工艺参数中接合边缘线段间的设计拼接宽度/>，由公式得到目标焊接区域的校准程度评估系数，其中/>为预设的平行度，/>为预设的对齐度，/>为预设的拼接宽度合理度对应权重占比。

优选地，所述目标两铝单板的焊接准备工作达标系数的计算公式为：，其中/>为预设的目标焊接区域的洁净程度评估系数，/>为预设的目标焊接区域的校准程度评估系数对应权重占比。

优选地，所述目标焊接区域试焊点的焊接形态评价系数的具体分析过程为：根据自动焊接机上安装的激光测距仪获取目标焊接区域试焊点焊缝表面各布设点的横向宽度和纵向深度，分别记为，其中/>为焊缝表面各布设点的编号，/>。

提取目标两铝单板的焊接工艺参数中焊缝设计的深度与宽度，分别记为，分析目标焊接区域试焊点的焊接形态评价系数/>，其计算公式为：/>，其中/>为焊缝表面布设点总数。

优选地，所述目标焊接区域试焊点的焊接质量评价系数的具体分析过程为：判定目标焊接区域试焊点焊缝是否存在毛边现象，若存在毛边现象，设定焊缝异常影响因子为0，反之设定为1，则获取目标焊接区域试焊点的焊缝异常影响因子，/>。

利用自动焊接机上安装的超声波检测仪对目标焊接区域试焊点焊缝进行扫描，获取焊缝内各裂纹的长度和各气泡的面积，分别记为，其中/>为焊缝内各裂纹的编号，，/>为焊缝内各气泡的编号，/>，分析目标焊接区域试焊点的焊接质量评价系数/>，其计算公式为：/>，其中/>为预设的焊缝内裂纹合理长度阈值，/>为预设的焊缝内气泡合理面积阈值，/>为目标焊接区域试焊点焊缝内裂纹的数量，/>为目标焊接区域试焊点焊缝内气泡的数量，/>为预设的焊缝内裂纹数量的允许阈值，/>为预设的焊缝内气泡数量的允许阈值。

优选地，所述判定目标焊接区域的试焊时长和试焊温度是否存在修正需求，包括：提取云数据库中存储的试焊点的焊接形态评价系数合理范围，若目标焊接区域试焊点的焊接形态评价系数处于试焊点的焊接形态评价系数合理范围内，判定目标焊接区域的试焊时长不存在修正需求，反之判定目标焊接区域的试焊时长存在修正需求。

提取云数据库中存储的试焊点的焊接质量评价系数合理阈值，若目标焊接区域试焊点的焊接质量评价系数小于试焊点的焊接质量评价系数合理阈值，判定目标焊接区域的试焊温度存在修正需求，反之则判定目标焊接区域的试焊温度不存在修正需求。

优选地，所述对目标焊接区域的试焊时长进行修正，包括：若判定目标焊接区域的试焊时长存在修正需求，提取试焊点的焊接形态评价系数合理范围的上限值与下限值，若/>，则表示目标焊机区域的试焊时长需上调，且上调的试焊时长的计算公式为：/>，其中/>为/>，若/>，则表示目标焊机区域试焊时长需下调，且下调的试焊时长的计算公式为：/>。

优选地，所述对目标焊接区域的试焊温度进行修正，包括：若判定目标焊接区域试焊温度存在修正需求，提取目标两铝单板的焊接工艺参数中使用焊丝类型，从云数据库中提取焊丝制造商规定的该类焊丝焊接样品的标准拉伸强度，根据目标焊接区域的焊接质量评价系数/>以及试焊点的焊接质量评价系数合理阈值/>，分析目标焊接区域试焊点焊缝的参照拉伸强度/>，其计算公式为：/>。

移动夹具装置将固定的目标两铝单板送入拉伸试验机，在设定时间段内逐步增加拉伸作用力，直至拉伸作用力达到目标焊接区域试焊点焊缝的参照拉伸强度，观察设定时间段内试焊点焊缝的形变情况，若在设定时间段内试焊点焊缝发生形变甚至断裂，则表示目标焊接区域的试焊温度过高或试焊温度过低，通过分别下调试焊温度和上调试焊温度多次重复进行目标焊接区域的焊接和拉伸试验，直至在设定时间段内试焊点焊缝没有发生形变或断裂，从而确定合适的试焊温度，并得出下调的试焊温度的计算公式：，上调的试焊温度的计算公式：/>。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：（1）本发明在目标两铝单板进行焊接准备工作后，采集目标焊接区域图像，通过分析图像中的颜色特征与亮度特征分析目标焊接区域的氧化层处理合格度，通过识别图像中的污渍特征，分析目标焊接区域的去污处理合格度，将二者结合分析目标焊接区域的洁净程度评估系数，深度了解目标焊接区域是否存在污渍或者氧化层，全面评估目标两铝单板焊接准备工作中清洁处理合格性，有利于后续试焊工作的展开与精准分析。

（2）本发明通过获取目标两铝单板接合边缘线段之间的平行度、对齐度以及在各设定位置点的拼接宽度值，全面分析目标焊接区域的校准程度评估系数，使得对目标两铝单板焊接准备工作中固定处理准确性有了可量化的标准，保障目标焊接区域的有效固定，进而为试焊工作开展提供便利。

（3）本发明通过目标焊接区域的洁净程度评估系数、校准程度评估系数，综合分析目标两铝单板的焊接准备工作达标系数，弥补现有技术在这一层面的分析缺失，进而从根本上保障试焊工作开展的有效性和可靠性，减少焊接缺陷的可能性，提供更持久和安全的结构。

（4）本发明通过分析目标焊接区域试焊点的焊接形态评价系数和焊接质量评价系数，判定目标焊接区域的试焊时长和试焊温度是否存在修正需求，并准确计算出目标焊接区域的试焊时长和试焊温度对应的调整方向和调整参数，充分了解到试焊点焊缝是否存在毛边、裂纹或气泡缺陷，还针对试焊点形态是否符合设计要求进行细致化分析，通过在试焊阶段检测和纠正问题，进一步减少后续正式焊接工作的资源浪费，从而最大程度保障铝单板结构的焊接质量可靠性与准确性。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明的模块连接示意图。

图2为本发明的目标两铝单板焊接结构示意图。

附图标记：1.目标两铝单板的接合边缘线段。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

请参照图1所示，本发明提供一种铝单板结构焊接智能控制系统，包括：焊接工艺参数输入模块、焊接准备工作开展模块、焊接准备工作达标评估模块、试焊工作开展模块、试焊参数修正需求判定模块、正式焊接工作开展模块和云数据库。

所述焊接工艺参数输入模块与焊接准备工作开展模块连接，所述焊接准备工作开展模块与焊接准备工作达标评估模块连接，所述焊接准备工作达标评估模块分别与试焊工作开展模块、焊接准备工作开展模块连接，所述试焊工作开展模块与试焊参数修正需求判定模块连接，所述云数据库分别与焊接准备工作达标评估模块、试焊参数修正需求判定模块连接。

所述焊接工艺参数输入模块，用于向自动焊接机输入目标两铝单板的焊接工艺参数，包括使用焊丝类型、设计焊接角度、接合边缘线段间设计拼接宽度、焊缝设计的深度与宽度、试焊温度和试焊时长/>。

所述焊接准备工作开展模块，用于对目标两铝单板进行焊接准备工作，得到目标焊接区域。

具体地，所述对目标两铝单板进行焊接准备工作，包括：通过使用自动焊接机上的清洁设备对目标两铝单板的接合边缘线段进行去污处理和去氧化层处理，接着提取目标两铝单板的焊接工艺参数中的设计焊接角度和接合边缘线段间设计拼接宽度，利用自动焊接机上的夹具装置按照设计焊接角度对目标两铝单板进行固定，请参照图2所示，以目标两铝单板的接合边缘线段构成目标焊接区域。

所述焊接准备工作达标评估模块，用于获取目标焊接区域图像，分析目标焊接区域的洁净程度评估系数和校准程度评估系数，从而评估目标两铝单板的焊接准备工作达标系数，若其大于或等于设定焊接准备工作达标系数合理阈值，则执行试焊工作开展模块，反之重新执行焊接准备工作开展模块。

具体地，所述目标焊接区域的洁净程度评估系数的具体分析过程为：提取云数据库中存储的洁净铝单板焊接区域参照图像，对目标焊接区域图像和洁净铝单板焊接区域参照图像进行图像预处理，将图像从RGB颜色空间转化为Lab颜色空间，分别获取目标焊接区域图像、洁净铝单板焊接区域参照图像在Lab颜色空间a、b通道的颜色直方图以及L通道的平均亮度值，比对颜色直方图，进一步获取目标焊接区域图像在Lab颜色空间a、b通道的颜色直方图匹配度，分别记为，由公式/>得到目标焊接区域的氧化层处理合格度，其中/>为目标焊接区域图像在Lab颜色空间L通道的平均亮度值，/>为洁净铝单板焊接区域参照图像在Lab颜色空间L通道的平均亮度值，/>为自然常数，为预设的氧化层处理合格分析修正因子。

需要说明的是，上述氧化层处理合格度分析依据在于铝单板在洁净状态下通常成铝本色，即银色，若铝单板上附着氧化层，则会呈现其他颜色且氧化层较铝单板亮度会偏暗，则将图像转换为Lab颜色空间中，Lab颜色空间是一种将颜色信息分离成亮度和颜色通道的颜色空间，其中颜色a、b通道更容易用于区分不同颜色。

识别目标焊接区域图像中的污渍特征，根据目标焊接区域图像的像素总数量以及各污渍区域的像素数量，获取目标焊接区域的总面积和目标焊接区域的各污渍区域面积，其中/>为各污渍区域的编号，/>，由公式/>得到目标焊接区域的去污处理合格度，其中/>为预设的去污处理合格分析修正因子。

分析目标焊接区域的洁净程度评估系数，其计算公式为：/>。

本发明实施例在目标两铝单板进行焊接准备工作后，采集目标焊接区域图像，通过分析图像中的颜色特征与亮度特征分析目标焊接区域的氧化层处理合格度，通过识别图像中的污渍特征，分析目标焊接区域的去污处理合格度，将二者结合分析目标焊接区域的洁净程度评估系数，深度了解目标焊接区域是否存在污渍或者氧化层，全面评估目标两铝单板焊接准备工作中清洁处理合格性，有利于后续试焊工作的展开与精准分析。

具体地，所述目标焊接区域的校准程度评估系数的具体分析过程为：将目标焊接区域图像中目标两铝单板的接合边缘线段从图像背景中分割，勾勒出线段轮廓并上传至绘图软件中，利用绘图软件内的专业测量工具获取目标两铝单板接合边缘线段之间的平行度、目标两铝单板接合边缘线段之间的对齐度/>以及目标两铝单板接合边缘线段在各设定位置点的拼接宽度/>，其中/>为各设定位置点的编号，/>，结合目标两铝单板的焊接工艺参数中接合边缘线段间的设计拼接宽度/>，由公式得到目标焊接区域的校准程度评估系数，其中/>为预设的平行度，/>为预设的对齐度，/>为预设的拼接宽度合理度对应权重占比。

本发明实施例通过获取目标两铝单板接合边缘线段之间的平行度、对齐度以及在各设定位置点的拼接宽度值，全面分析目标焊接区域的校准程度评估系数，使得对目标两铝单板焊接准备工作中固定处理准确性有了可量化的标准，保障目标焊接区域的有效固定，进而为试焊工作开展提供便利。

具体地，所述目标两铝单板的焊接准备工作达标系数的计算公式为：，其中/>为预设的目标焊接区域的洁净程度评估系数，/>为预设的目标焊接区域的校准程度评估系数对应权重占比。

本发明实施例通过目标焊接区域的洁净程度评估系数、校准程度评估系数，综合分析目标两铝单板的焊接准备工作达标系数，弥补现有技术在这一层面的分析缺失，进而从根本上保障试焊工作开展的有效性和可靠性，减少焊接缺陷的可能性，提供更持久和安全的结构。

所述试焊工作开展模块，用于根据目标两铝单板的焊接工艺参数中的试焊温度和试焊时长，对目标焊接区域试焊点进行试焊工作。

需要说明的是，这里的目标焊接区域试焊点指的是目标焊接区域的中心点。

所述试焊参数修正需求判定模块，用于分析目标焊接区域试焊点的焊接形态评价系数和焊接质量评价系数，判定目标焊接区域的试焊时长和试焊温度是否存在修正需求，并对目标焊接区域的试焊时长和试焊温度进行修正。

具体地，所述目标焊接区域试焊点的焊接形态评价系数的具体分析过程为：根据自动焊接机上安装的激光测距仪获取目标焊接区域试焊点焊缝表面各布设点的横向宽度和纵向深度，分别记为，其中/>为焊缝表面各布设点的编号，/>。

提取目标两铝单板的焊接工艺参数中焊缝设计的深度与宽度，分别记为，分析目标焊接区域试焊点的焊接形态评价系数/>，其计算公式为：，其中/>为焊缝表面布设点总数。

具体地，所述目标焊接区域试焊点的焊接质量评价系数的具体分析过程为：判断目标焊接区域试焊点焊缝是否存在毛边现象，若判断存在毛边现象，设定焊缝异常影响因子为0，反之设定为1，则获取目标焊接区域试焊点的焊缝异常影响因子，/>。

需要说明的是，上述毛边现象指的是焊缝的边缘出现不规则或突出的部分，判断目标焊接区域试焊点焊缝是否存在毛边现象，其具体过程为：对目标焊接区域试焊点焊缝进行图像采集，对采集到的图像进行预处理和边缘检测处理，利用形态检测算法识别并提取目标焊接区域试焊点焊缝边缘的与毛边相关特征，利用已训练的毛边特征分类模型，将提取的特征与毛边存在与否相关联，进而判断目标焊接区域试焊点焊缝是否存在毛边现象。

利用自动焊接机上安装的超声波检测仪对目标焊接区域试焊点焊缝进行扫描，获取焊缝内各裂纹的长度和各气泡的面积，分别记为，其中/>为焊缝内各裂纹的编号，，/>为焊缝内各气泡的编号，/>，分析目标焊接区域试焊点的焊接质量评价系数/>，其计算公式为：/>，其中/>为预设的焊缝内裂纹合理长度阈值，/>为预设的焊缝内气泡合理面积阈值，/>为目标焊接区域试焊点焊缝内裂纹的数量，/>为目标焊接区域试焊点焊缝内气泡的数量，/>为预设的焊缝内裂纹数量的允许阈值，/>为预设的焊缝内气泡数量的允许阈值。

具体地，所述判定目标焊接区域的试焊时长和试焊温度是否存在修正需求，包括：提取云数据库中存储的试焊点的焊接形态评价系数合理范围，若目标焊接区域试焊点的焊接形态评价系数处于试焊点的焊接形态评价系数合理范围内，判定目标焊接区域的试焊时长不存在修正需求，反之判定目标焊接区域的试焊时长存在修正需求。

提取云数据库中存储的试焊点的焊接质量评价系数合理阈值，若目标焊接区域试焊点的焊接质量评价系数小于试焊点的焊接质量评价系数合理阈值，判定目标焊接区域的试焊温度存在修正需求，反之则判定目标焊接区域的试焊温度不存在修正需求。

具体地，所述对目标焊接区域的试焊时长进行修正，包括：若判定目标焊接区域的试焊时长存在修正需求，提取试焊点的焊接形态评价系数合理范围的上限值与下限值，若/>，则表示目标焊机区域的试焊时长需上调，且上调的试焊时长的计算公式为：/>，其中/>为/>，若/>，则表示目标焊机区域试焊时长需下调，且下调的试焊时长的计算公式为：/>。

具体地，所述对目标焊接区域的试焊温度进行修正，包括：若判定目标焊接区域试焊温度存在修正需求，提取目标两铝单板的焊接工艺参数中使用焊丝类型，从云数据库中提取焊丝制造商规定的该类焊丝焊接样品的标准拉伸强度，根据目标焊接区域的焊接质量评价系数/>以及试焊点的焊接质量评价系数合理阈值/>，分析目标焊接区域试焊点焊缝的参照拉伸强度/>，其计算公式为：/>。

需要说明的是，上述拉伸强度是材料力学性能的关键参数，用来衡量材料在拉伸试验中的抗拉性能，表示材料在受到拉伸力的作用下能够承受的最大拉伸力。一旦施加的拉伸力达到了材料的拉伸强度，材料就会发生断裂。

移动夹具装置将固定的目标两铝单板送入拉伸试验机，在设定时间段内逐步增加拉伸作用力，直至拉伸作用力达到目标焊接区域试焊点焊缝的参照拉伸强度，观察设定时间段内试焊点焊缝的形变情况，若在设定时间段内试焊点焊缝发生形变甚至断裂，则表示目标焊接区域的试焊温度过高或试焊温度过低，通过分别下调试焊温度和上调试焊温度多次重复进行目标焊接区域的焊接和拉伸试验，直至在设定时间段内试焊点焊缝没有发生形变或断裂，从而确定合适的试焊温度，并得出下调的试焊温度的计算公式：，上调的试焊温度的计算公式：/>。

需要说明的是，上述对目标焊接区域的试焊温度进行修正的分析依据为：在已计算的目标焊接区域试焊点焊缝的参照拉伸强度的基础上开展拉伸工作，正常情况下拉伸试验机的拉伸作用力达到目标焊接区域试焊点焊缝的参照拉伸强度时，目标焊机区域试焊点的焊缝才可能开始发生形变甚至断裂，若在该时间点前，即设定时间段内，发生形变甚至断裂，表示试焊温度过高使得焊缝发生过热现象或者试焊温度过低使得焊缝内部分焊丝未完全熔融，从而导致焊接强度相对较小，那么则需要分别通过下调试焊温度和上调试焊温度多次重复进行目标焊接区域的焊接和拉伸试验，不断地向合适的试焊温度靠拢，经过多次重复操作，从上调方向和下调方向确定最终适用于正式焊接工作的试焊温度的计算公式。

本发明实施例通过分析目标焊接区域试焊点的焊接形态评价系数和焊接质量评价系数，判定目标焊接区域的试焊时长和试焊温度是否存在修正需求，并准确计算出目标焊接区域的试焊时长和试焊温度对应的调整方向和调整参数，充分了解到试焊点焊缝是否存在毛边、裂纹或气泡缺陷，还针对试焊点形态是否符合设计要求进行细致化分析，通过在试焊阶段检测和纠正问题，进一步减少后续正式焊接工作的资源浪费，从而最大程度保障铝单板结构的焊接质量可靠性与准确性。

所述正式焊接工作开展模块，用于反馈修正后的试焊时长和试焊温度，对目标焊接区域进行正式焊接工作。

所述云数据库，用于存储洁净铝单板焊接区域参照图像，存储试焊点的焊接形态评价系数合理范围和焊接质量评价系数合理阈值，存储焊丝制造商规定的各类焊丝焊接样品的标准拉伸强度。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种铝单板结构焊接智能控制系统，其特征在于，该系统包括：

焊接工艺参数输入模块，用于向自动焊接机输入目标两铝单板的焊接工艺参数，包括使用焊丝类型、设计焊接角度、接合边缘线段间设计拼接宽度、焊缝设计的深度与宽度、试焊温度和试焊时长/>；

焊接准备工作开展模块，用于对目标两铝单板进行焊接准备工作，得到目标焊接区域；

焊接准备工作达标评估模块，用于获取目标焊接区域图像，分析目标焊接区域的洁净程度评估系数和校准程度评估系数，从而评估目标两铝单板的焊接准备工作达标系数，若其大于或等于设定焊接准备工作达标系数合理阈值，则执行试焊工作开展模块，反之重新执行焊接准备工作开展模块；

试焊工作开展模块，用于根据目标两铝单板的焊接工艺参数中的试焊温度和试焊时长，对目标焊接区域试焊点进行试焊工作；

试焊参数修正需求判定模块，用于分析目标焊接区域试焊点的焊接形态评价系数和焊接质量评价系数，判定目标焊接区域的试焊时长和试焊温度是否存在修正需求，并对目标焊接区域的试焊时长和试焊温度进行修正；

正式焊接工作开展模块，用于反馈修正后的试焊时长和试焊温度，对目标焊接区域进行正式焊接工作；

云数据库，用于存储洁净铝单板焊接区域参照图像，存储试焊点的焊接形态评价系数合理范围和焊接质量评价系数合理阈值，存储焊丝制造商规定的各类焊丝焊接样品的标准拉伸强度。

2.根据权利要求1所述的一种铝单板结构焊接智能控制系统，其特征在于：所述对目标两铝单板进行焊接准备工作，包括：通过使用自动焊接机上的清洁设备对目标两铝单板的接合边缘线段进行去污处理和去氧化层处理，接着提取目标两铝单板的焊接工艺参数中的设计焊接角度和接合边缘线段间设计拼接宽度，利用自动焊接机上的夹具装置按照设计焊接角度对目标两铝单板进行固定，以目标两铝单板的接合边缘线段构成目标焊接区域。

3.根据权利要求1所述的一种铝单板结构焊接智能控制系统，其特征在于：所述目标焊接区域的洁净程度评估系数的具体分析过程为：提取云数据库中存储的洁净铝单板焊接区域参照图像，对目标焊接区域图像和洁净铝单板焊接区域参照图像进行图像预处理，将图像从RGB颜色空间转化为Lab颜色空间，分别获取目标焊接区域图像、洁净铝单板焊接区域参照图像在Lab颜色空间a、b通道的颜色直方图以及L通道的平均亮度值，比对颜色直方图，进一步获取目标焊接区域图像在Lab颜色空间a、b通道的颜色直方图匹配度，分别记为，由公式/>得到目标焊接区域的氧化层处理合格度，其中/>为目标焊接区域图像在Lab颜色空间L通道的平均亮度值，/>为洁净铝单板焊接区域参照图像在Lab颜色空间L通道的平均亮度值，/>为自然常数，/>为预设的氧化层处理合格分析修正因子；

识别目标焊接区域图像中的污渍特征，根据目标焊接区域图像的像素总数量以及各污渍区域的像素数量，获取目标焊接区域的总面积和目标焊接区域的各污渍区域面积/>，其中/>为各污渍区域的编号，/>，由公式/>得到目标焊接区域的去污处理合格度，其中/>为预设的去污处理合格分析修正因子；

分析目标焊接区域的洁净程度评估系数，其计算公式为：/>。

4.根据权利要求3所述的一种铝单板结构焊接智能控制系统，其特征在于：所述目标焊接区域的校准程度评估系数的具体分析过程为：将目标焊接区域图像中目标两铝单板的接合边缘线段从图像背景中分割，勾勒出线段轮廓并上传至绘图软件中，利用绘图软件内的专业测量工具获取目标两铝单板接合边缘线段之间的平行度、目标两铝单板接合边缘线段之间的对齐度/>以及目标两铝单板接合边缘线段在各设定位置点的拼接宽度/>，其中/>为各设定位置点的编号，/>，结合目标两铝单板的焊接工艺参数中接合边缘线段间的设计拼接宽度/>，由公式/>得到目标焊接区域的校准程度评估系数，其中/>为预设的平行度，/>为预设的对齐度，/>为预设的拼接宽度合理度对应权重占比。

5.根据权利要求4所述的一种铝单板结构焊接智能控制系统，其特征在于：所述目标两铝单板的焊接准备工作达标系数的计算公式为：，其中/>为预设的目标焊接区域的洁净程度评估系数，/>为预设的目标焊接区域的校准程度评估系数对应权重占比。

6.根据权利要求1所述的一种铝单板结构焊接智能控制系统，其特征在于：所述目标焊接区域试焊点的焊接形态评价系数的具体分析过程为：根据自动焊接机上安装的激光测距仪获取目标焊接区域试焊点焊缝表面各布设点的横向宽度和纵向深度，分别记为，其中/>为焊缝表面各布设点的编号，/>；

提取目标两铝单板的焊接工艺参数中焊缝设计的深度与宽度，分别记为，分析目标焊接区域试焊点的焊接形态评价系数/>，其计算公式为：，其中/>为焊缝表面布设点总数。

7.根据权利要求6所述的一种铝单板结构焊接智能控制系统，其特征在于：所述目标焊接区域试焊点的焊接质量评价系数的具体分析过程为：判断目标焊接区域试焊点焊缝是否存在毛边现象，若判断存在毛边现象，设定焊缝异常影响因子为0，反之设定为1，则获取目标焊接区域试焊点的焊缝异常影响因子，/>；

利用自动焊接机上安装的超声波检测仪对目标焊接区域试焊点焊缝进行扫描，获取焊缝内各裂纹的长度和各气泡的面积，分别记为，其中/>为焊缝内各裂纹的编号，，/>为焊缝内各气泡的编号，/>，分析目标焊接区域试焊点的焊接质量评价系数/>，其计算公式为：/>，其中/>为预设的焊缝内裂纹合理长度阈值，/>为预设的焊缝内气泡合理面积阈值，/>为目标焊接区域试焊点焊缝内裂纹的数量，/>为目标焊接区域试焊点焊缝内气泡的数量，/>为预设的焊缝内裂纹数量的允许阈值，/>为预设的焊缝内气泡数量的允许阈值。

8.根据权利要求7所述的一种铝单板结构焊接智能控制系统，其特征在于：所述判定目标焊接区域的试焊时长和试焊温度是否存在修正需求，包括：提取云数据库中存储的试焊点的焊接形态评价系数合理范围，若目标焊接区域试焊点的焊接形态评价系数处于试焊点的焊接形态评价系数合理范围内，判定目标焊接区域的试焊时长不存在修正需求，反之判定目标焊接区域的试焊时长存在修正需求；

提取云数据库中存储的试焊点的焊接质量评价系数合理阈值，若目标焊接区域试焊点的焊接质量评价系数小于试焊点的焊接质量评价系数合理阈值，判定目标焊接区域的试焊温度存在修正需求，反之则判定目标焊接区域的试焊温度不存在修正需求。

9.根据权利要求8所述的一种铝单板结构焊接智能控制系统，其特征在于：所述对目标焊接区域的试焊时长进行修正，包括：若判定目标焊接区域的试焊时长存在修正需求，提取试焊点的焊接形态评价系数合理范围的上限值与下限值/>，若/>，则表示目标焊机区域的试焊时长需上调，且上调的试焊时长的计算公式为：，其中/>为/>，若/>，则表示目标焊机区域试焊时长需下调，且下调的试焊时长的计算公式为：/>。

10.根据权利要求8所述的一种铝单板结构焊接智能控制系统，其特征在于：所述对目标焊接区域的试焊温度进行修正，包括：若判定目标焊接区域试焊温度存在修正需求，提取目标两铝单板的焊接工艺参数中使用焊丝类型，从云数据库中提取焊丝制造商规定的该类焊丝焊接样品的标准拉伸强度，根据目标焊接区域的焊接质量评价系数/>以及试焊点的焊接质量评价系数合理阈值/>，分析目标焊接区域试焊点焊缝的参照拉伸强度/>，其计算公式为：/>；

移动夹具装置将固定的目标两铝单板送入拉伸试验机，在设定时间段内逐步增加拉伸作用力，直至拉伸作用力达到目标焊接区域试焊点焊缝的参照拉伸强度，观察设定时间段内试焊点焊缝的形变情况，若在设定时间段内试焊点焊缝发生形变甚至断裂，则表示目标焊接区域的试焊温度过高或试焊温度过低，通过分别下调试焊温度和上调试焊温度多次重复进行目标焊接区域的焊接和拉伸试验，直至在设定时间段内试焊点焊缝没有发生形变或断裂，从而确定合适的试焊温度，并得出下调的试焊温度的计算公式：，上调的试焊温度的计算公式：/>。