CN117283133A - 一种耳机生产线电极激光焊接方法和激光焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耳机生产线电极激光焊接方法和激光焊接设备,采用激光焊接耳机电极,从而实现了对小尺寸电极的高精度精密焊接,焊点加热位置更小,加热更加均匀,焊接质量更好;采用可见光图像和红外图像分别采集焊接前和焊接中的图像,从而更加精确的视线对微小电极的位置识别和精准输出功率控制,大大提高了焊接的质量和速度;使用红外图像获取焊接过程中熔融的温度参数,根据该温度参数实时调节输出功率,保证了输出功率的实时可调,同时保证了无论何种材料的电机均可以直接实施焊接,无需提前进行大量试验性测试;在焊接完成后同时使用可见光图像和红外图像对焊点进行缺陷分析,分析精度更高,分析更加精确,误报率更低。
Description
技术领域
本发明涉及激光焊接设备和方法技术领域,具体涉及一种耳机生产线电极激光焊接方法和激光焊接设备。
背景技术
在耳机生产过程中需要对耳机的电极进行焊接,由于当前耳机的尺寸越来越小型化,同时耳机中的零部件也越来越多,这就要求耳机电极的尺寸也越来越小。传统的电极焊接使用点焊,效率不高,良品率低;而激光焊接是一种可以高效率聚焦的精准焊接方式;但是现有的耳机电极焊接中,使用恒定激光功率可能会导致一些问题:例如焊缝过深或过浅:使用恒定激光功率时,如果焊接太深或太浅,会导致焊接强度下降或无法满足设计要求。温度不均匀:在焊接过程中,恒定激光功率可能导致焊接区域温度不均匀。这可能会导致焊接区域出现应力集中和变形。能源浪费:使用恒定激光功率意味着无论焊接工件的材料、形状和厚度如何,都会以相同的功率进行焊接。这可能会导致能源的浪费,因为不同的工件可能需要不同的焊接功率。
上述问题都导致焊接的效率比较低,同时难以针对不同的耳机电极找到适合的焊接参数。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种耳机生产线电极激光焊接设备,包括焊接生产线、工控机和上位机;
焊接生产线包括激光焊接模块、上料模块和图像采集模块;激光焊接模块、上料模块和图像采集模块均连接至工控机;工控机连接至上位机;上位机设置图像处理模块和故障报警模块;
激光焊接模块包括振镜模块、激光输出模块和激光功率控制模块;图像采集模块包括红外相机、可见光相机和遮光板模块;上料模块包括上料器和振动器;
上料器设置有螺旋槽,螺旋槽用于焊接件的上料,振动器带动螺旋槽整体振动,通过控制振动的频率和振幅调节焊接件的上料速度;焊接件到达螺旋槽的顶部后直接落入焊接治具中;
激光输出模块输出焊接激光,激光经过振镜模块的光束调节后照射到焊接治具焊接件上,对焊接件的电极连接位置进行焊接;
图像采集模块在焊接前、焊接中和焊接后对焊接件进行图像采集,采集的图像发送至工控机或进一步发送至上位机;上位机对图像进行处理,分析焊接质量;当焊接质量不合格时,上位机通过故障报警模块进行报警。
生产线还设置有机架、电控箱;机架底部设置支撑脚,支撑脚设置缓冲垫,用于降低设备振动对地面造成的影响;电控箱设置在机架下方,电控箱内安装工控机和供电模块;
激光输出模块设置在电控箱上方,激光输出模块的一侧设置振镜模块。
图像采集模块设置在振镜模块的光输出镜头的侧面,设置多个红外相机和多个可见光相机;红外相机和可见光相机的拍摄方向与振镜模块输出激光同方向设置;红外相机采集图像的范围覆盖整个焊接件;可见光相机采集图像的范围也覆盖整个焊接件;
遮光板模块为可移动遮光板,可移动遮光板对可见光相机和红外相机进行遮挡,从而实现对相机的保护;在焊接前遮光板遮挡红外相机,在焊接中遮光板遮挡可见光相机,在焊接后遮光板不遮挡红外相机也不遮挡可见光相机。
振镜模块从工控机获取焊接位点坐标,振镜模块根据焊接位点坐标调节振镜输出光的聚焦位置;激光功率控制模块从工控机获取实时功率调节参数,激光功率控制模块根据实时功率调节参数调节激光输出模块输出的激光功率。
图像采集模块采集焊接前的焊接件的可见光图像;焊接件的可见光图像被发送至工控机后在工控机中进行图像分割定位,计算得到焊接位点坐标;图像采集模块实时采集焊接中的焊接件电极位置的红外图像,实时采集的电极红外图像被发送至工控机,工控机根据实时采集的电极红外图像实时分析焊接的熔接状态,并根据熔接状态随时间的变化计算得到实时功率调节参数。
本发明此外提供一种耳机生产线电极激光焊接方法,使用所述的耳机生产线电极激光焊接设备,包括如下步骤:
步骤A、上料模块通过振动对焊接件进行上料,焊接件到达上料器顶部后落入焊接治具中;
步骤B、遮光板模块遮挡红外相机,可见光相机采集焊接件的可见光图像,并将图像发送至工控机;工控机对焊接件的可见光图像进行分割定位,分割定位后得到焊接位点坐标;工控机将焊接位点坐标发送至激光焊接模块;
步骤C、振镜模块从工控机获取焊接位点坐标,振镜模块根据位点坐标调节振镜输出光的聚焦位置;激光输出模块输出激光,激光经过振镜模块的调整后聚焦到电极上;
步骤D、遮光板模块遮挡可见光相机,激光对电极上的焊料进行加热,焊料熔融;在焊料熔融过程中红外相机采集焊料熔融过程中的红外图像,并将红外图像发送至工控机;工控机对红外图像进行分析,计算得到熔接系数;工控机根据熔接系数随时间的变化得到实时功率调节参数;激光功率控制模块从工控机获取实时功率调节参数,激光功率控制模块根据实时功率调节参数调节激光输出模块输出的激光功率;
步骤E、焊接完成后红外相机和可见光相机同时采集焊接后电极的缺陷检测图像,并将缺陷检测图像通过工控机发送至上位机;
步骤F、上位机对缺陷检测进行缺陷识别,判断电极焊接质量是否合格,当焊接质量不合格时,上位机通过故障报警模块进行报警;
其中,步骤B到步骤E执行过程中步骤A暂停,步骤E执行完成后步骤A即开始执行;步骤F在上位机中执行,不影响步骤A到步骤E的执行。
步骤A具体包括如下子步骤:
A.1:在设备的输入界面上输入焊接件的参数,参数包括焊接件的重量、尺寸和电极材料;
A.2:工控机根据焊接件的重量、尺寸和电极材料进行计算,得到上料模块中振动器的振动频率和振动振幅;振动频率根据焊接件的重量和尺寸计算得到;振动振幅根据电极材料计算得到。
步骤B中,工控机对可见光相机采集的可见光图像进行图像分割;
图像分割采用背景自动识别方式区分背景区域、焊接件区域和电极区域;对于识别出的背景区域直接进行删除,对于识别出的焊接件区域和电极区域进行位置标定;
以焊接件的左上角为坐标原点构建二维坐标系,确定各个电极中心点的位置,从而得到焊接位点坐标;
其中,背景自动识别的方式为:像素阈值提取或者背景识别神经网络。
步骤D中,红外相机实时采集焊料熔融过程中的红外图像,工控机将实时获取的红外图像进行分割,只保留步骤B中提取的电极区域的图像;工控机根据红外图像计算每一个电极中心点的实时温度T以及中心点与边缘之间的温度差△T;从而获得两个函数:中心温度T随时间的变化T(t),以及△T随时间的变化dT(t);熔接系数包括T(t)和△T(t);
工控机根据熔接系数计算功率调节参数α(t);
任一时刻的功率调节参数α=k1(1-T/T0)+k2△T/△T0;
则,α(t)=k1(1-T(t)/T0)+k2△T(t)/△T0;
其中k1、k2为常数系数,T0和△T0为预设的温度阈值和温度差阈值。
步骤D中,激光功率控制模块根据实时功率调节参数调节激光输出模块输出的激光功率具体为:
激光功率控制模块预设有默认功率P0,实际焊接时,以P0为初始功率,计算P(t)=α(t)·P0,得到所需实时输出的功率,并以P(t)作为实时输出功率目标进行激光器功率调节,使得激光器的实时输出功率达到P(t)。
本发明的有益效果为:
本发明采用激光焊接耳机电极,从而实现了对小尺寸电极的高精度精密焊接,焊点加热位置更小,加热更加均匀,焊接质量更好;
采用可见光图像和红外图像分别采集焊接前和焊接中的图像,从而更加精确的视线对微小电极的位置识别和精准输出功率控制,大大提高了焊接的质量和速度;
使用红外图像获取焊接过程中熔融的温度参数,根据该温度参数实时调节输出功率,保证了输出功率的实时可调,同时保证了无论何种材料的电机均可以直接实施焊接,无需提前进行大量试验性测试;
在焊接完成后同时使用可见光图像和红外图像对焊点进行缺陷分析,分析精度更高,分析更加精确,误报率更低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例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地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
附图1为本发明装置的整体架构示意图;
附图2为本发明装置的外观结构示意图;
附图3为本发明振镜模块的结构示意图;
附图4为本发明装置的焊接原理示意图;
附图5为本发明装置的焊接件外形示意图;
具体实施方式
实施例1
参见图1至图5,本发明提供一种耳机生产线电极9激光焊接设备,包括焊接生产线、工控机和上位机,其特征在于:
焊接生产线包括激光焊接模块、上料模块8和图像采集模块6;激光焊接模块、上料模块8和图像采集模块6均连接至工控机;工控机连接至上位机;上位机设置图像处理模块和故障报警模块;
激光焊接模块包括振镜模块5、激光输出模块4和激光功率控制模块;图像采集模块6包括红外相机、可见光相机和遮光板模块7;上料模块8包括上料器和振动器;
上料器设置有螺旋槽,螺旋槽用于焊接件的上料,振动器带动螺旋槽整体振动,通过控制振动的频率和振幅调节焊接件的上料速度;焊接件到达螺旋槽的顶部后直接落入焊接治具中;
激光输出模块4输出焊接激光,激光经过振镜模块5的光束调节后照射到焊接治具焊接件上,对焊接件的电极9连接位置进行焊接;
图像采集模块6在焊接前、焊接中和焊接后对焊接件进行图像采集,采集的图像发送至工控机或进一步发送至上位机;上位机对图像进行处理,分析焊接质量;当焊接质量不合格时,上位机通过故障报警模块进行报警。
生产线还设置有机架1、电控箱2;机架1底部设置支撑脚3,支撑脚3设置缓冲垫,用于降低设备振动对地面造成的影响;电控箱2设置在机架1下方,电控箱2内安装工控机和供电模块;
激光输出模块4设置在电控箱2上方,激光输出模块4的一侧设置振镜模块5。
图像采集模块6设置在振镜模块5的光输出镜头的侧面,设置多个红外相机和多个可见光相机;红外相机和可见光相机的拍摄方向与振镜模块5输出激光同方向设置;红外相机采集图像的范围覆盖整个焊接件;可见光相机采集图像的范围也覆盖整个焊接件;
遮光板模块7为可移动遮光板,可移动遮光板对可见光相机和红外相机进行遮挡,从而实现对相机的保护;在焊接前遮光板遮挡红外相机,在焊接中遮光板遮挡可见光相机,在焊接后遮光板不遮挡红外相机也不遮挡可见光相机。
振镜模块5从工控机获取焊接位点坐标,振镜模块5根据焊接位点坐标调节振镜输出光的聚焦位置;激光功率控制模块从工控机获取实时功率调节参数,激光功率控制模块根据实时功率调节参数调节激光输出模块4输出的激光功率。
图像采集模块6采集焊接前的焊接件的可见光图像;焊接件的可见光图像被发送至工控机后在工控机中进行图像分割定位,计算得到焊接位点坐标;图像采集模块6实时采集焊接中的焊接件电极9位置的红外图像,实时采集的电极9红外图像被发送至工控机,工控机根据实时采集的电极9红外图像实时分析焊接的熔接状态,并根据熔接状态随时间的变化计算得到实时功率调节参数。
实施例2
一种耳机生产线电极9激光焊接方法,使用所述的耳机生产线电极9激光焊接设备,包括如下步骤:
步骤A、上料模块8通过振动对焊接件进行上料,焊接件到达上料器顶部后落入焊接治具中;
步骤B、遮光板模块7遮挡红外相机,可见光相机采集焊接件的可见光图像,并将图像发送至工控机;工控机对焊接件的可见光图像进行分割定位,分割定位后得到焊接位点坐标;工控机将焊接位点坐标发送至激光焊接模块;
步骤C、振镜模块5从工控机获取焊接位点坐标,振镜模块5根据位点坐标调节振镜输出光的聚焦位置;激光输出模块4输出激光,激光经过振镜模块5的调整后聚焦到电极9上;
步骤D、遮光板模块7遮挡可见光相机,激光对电极9上的焊料进行加热,焊料熔融;在焊料熔融过程中红外相机采集焊料熔融过程中的红外图像,并将红外图像发送至工控机;工控机对红外图像进行分析,计算得到熔接系数;工控机根据熔接系数随时间的变化得到实时功率调节参数;激光功率控制模块从工控机获取实时功率调节参数,激光功率控制模块根据实时功率调节参数调节激光输出模块4输出的激光功率;
步骤E、焊接完成后红外相机和可见光相机同时采集焊接后电极9的缺陷检测图像,并将缺陷检测图像通过工控机发送至上位机;
步骤F、上位机对缺陷检测进行缺陷识别,判断电极9焊接质量是否合格,当焊接质量不合格时,上位机通过故障报警模块进行报警;
其中,步骤B到步骤E执行过程中步骤A暂停,步骤E执行完成后步骤A即开始执行;步骤F在上位机中执行,不影响步骤A到步骤E的执行。
步骤A具体包括如下子步骤:
A.1:在设备的输入界面上输入焊接件的参数,参数包括焊接件的重量、尺寸和电极9材料;
A.2:工控机根据焊接件的重量、尺寸和电极9材料进行计算,得到上料模块8中振动器的振动频率和振动振幅;振动频率根据焊接件的重量和尺寸计算得到;振动振幅根据电极9材料计算得到。
步骤B中,工控机对可见光相机采集的可见光图像进行图像分割;
图像分割采用背景自动识别方式区分背景区域、焊接件区域和电极9区域;对于识别出的背景区域直接进行删除,对于识别出的焊接件区域和电极9区域进行位置标定;
以焊接件的左上角为坐标原点构建二维坐标系,确定各个电极9中心点的位置,从而得到焊接位点坐标;
其中,背景自动识别的方式为:像素阈值提取或者背景识别神经网络。
步骤D中,红外相机实时采集焊料熔融过程中的红外图像,工控机将实时获取的红外图像进行分割,只保留步骤B中提取的电极9区域的图像;工控机根据红外图像计算每一个电极9中心点的实时温度T以及中心点与边缘之间的温度差△T;从而获得两个函数:中心温度T随时间的变化T(t),以及△T随时间的变化dT(t);熔接系数包括T(t)和△T(t);
工控机根据熔接系数计算功率调节参数α(t);
任一时刻的功率调节参数α=k1(1-T/T0)+k2△T/△T0;
则,α(t)=k1(1-T(t)/T0)+k2△T(t)/△T0;
其中k1、k2为常数系数,T0和△T0为预设的温度阈值和温度差阈值。
步骤D中,激光功率控制模块根据实时功率调节参数调节激光输出模块4输出的激光功率具体为:
激光功率控制模块预设有默认功率P0,实际焊接时,以P0为初始功率,计算P(t)=α(t)·P0,得到所需实时输出的功率,并以P(t)作为实时输出功率目标进行激光器功率调节,使得激光器的实时输出功率达到P(t)。
实施例3
本实施例针对实施例2的步骤E和步骤F进行详细的说明。
步骤E中,焊接完成后红外相机和可见光相机同时采集焊接后电极9的缺陷检测图像,并将缺陷检测图像通过工控机发送至上位机,具体为:
焊接完成后可见光相机采集焊接完成后的可见光外观图像,红外相机采集焊接完成后的残余热量图;从可见光图像中可以获取焊接后焊点的完整性,焊点的圆度,焊点是否存在裂纹等;
从红外相机采集的残余热量图中可以获取电极表面的热量残余是否均匀,根据热量残余的集中位置判断焊点是否合格。
步骤F中,上位机对缺陷检测进行缺陷识别,判断电极9焊接质量是否合格,当焊接质量不合格时,上位机通过故障报警模块进行报警,具体为:
上位机将采集的可见光图像和红外图像进行预处理;
上位机将可见光图像中的背景进行扣除,仅保留电极位置及其周边的图像区域;上位机中对图像进行特征识别,获取焊点的表面特征;特征包括纹理特征和形状特征;
上位机将红外图像进行预处理,仅保留温度高于阈值的区域,从而可以快速的获取焊接位置;上位机将保留的区域进行二值化处理,并将二值化处理后的连通域进行提取;获取连通域的形状特征;
上位机将连通域的形状特征、可见光图像提取的纹理特征和形状特征作为输入同时输出预先训练好的卷积神经网络模型,对是否存在缺陷进行智能识别。
至此,以说明和描述的目的提供上述实施例的描述。不意指穷举或者限制本公开。特定的实施例的单独元件或者特征通常不受到特定的实施例的限制,但是在适用时,即使没有具体地示出或者描述,其可以互换和用于选定的实施例。在许多方面,相同的元件或者特征也可以改变。这种变化不被认为是偏离本公开,并且所有的这种修改意指为包括在本公开的范围内。
提供示例实施例,从而本公开将变得透彻,并且将会完全地将该范围传达至本领域内技术人员。为了透彻理解本公开的实施例,阐明了众多细节,诸如特定零件、装置和方法的示例。显然,对于本领域内技术人员,不需要使用特定的细节,示例实施例可以以许多不同的形式实施,而且两者都不应当解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中,不对公知的工序、公知的装置结构和公知的技术进行详细地描述。
在此,仅为了描述特定的示例实施例的目的使用专业词汇,并且不是意指为限制的目的。除非上下文清楚地作出相反的表示,在此使用的单数形式“一个”和“该”可以意指为也包括复数形式。术语“包括”和“具有”是包括在内的意思,并且因此指定存在所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但是不排除存在或额外地具有一个或以上的其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地指示了执行的次序,在此描述的该方法步骤、处理和操作不解释为一定需要按照所论述和示出的特定的次序执行。还应当理解的是,可以采用附加的或者可选择的步骤。
Claims (10)
1.一种耳机生产线电极(9)激光焊接设备,包括焊接生产线、工控机和上位机,其特征在于:
焊接生产线包括激光焊接模块、上料模块(8)和图像采集模块(6);激光焊接模块、上料模块(8)和图像采集模块(6)均连接至工控机;工控机连接至上位机;上位机设置图像处理模块和故障报警模块;
激光焊接模块包括振镜模块(5)、激光输出模块(4)和激光功率控制模块;图像采集模块(6)包括红外相机、可见光相机和遮光板模块(7);上料模块(8)包括上料器和振动器;
上料器设置有螺旋槽,螺旋槽用于焊接件的上料,振动器带动螺旋槽整体振动,通过控制振动的频率和振幅调节焊接件的上料速度;焊接件到达螺旋槽的顶部后直接落入焊接治具中;
激光输出模块(4)输出焊接激光,激光经过振镜模块(5)的光束调节后照射到焊接治具焊接件上,对焊接件的电极(9)连接位置进行焊接;
图像采集模块(6)在焊接前、焊接中和焊接后对焊接件进行图像采集,采集的图像发送至工控机,或进一步发送至上位机;上位机对图像进行处理,分析焊接质量;当焊接质量不合格时,上位机通过故障报警模块进行报警。
2.根据权利要求1所述的一种耳机生产线电极(9)激光焊接设备,其特征在于:
生产线还设置有机架(1)、电控箱(2);机架(1)底部设置支撑脚(3),支撑脚(3)设置缓冲垫,用于降低设备振动对地面造成的影响;电控箱(2)设置在机架(1)下方,电控箱(2)内安装工控机和供电模块;
激光输出模块(4)设置在电控箱(2)上方,激光输出模块(4)的一侧设置振镜模块(5)。
3.根据权利要求1所述的一种耳机生产线电极(9)激光焊接设备,其特征在于:
图像采集模块(6)设置在振镜模块(5)的光输出镜头的侧面,设置多个红外相机和多个可见光相机;红外相机和可见光相机的拍摄方向与振镜模块(5)输出激光同方向设置;红外相机采集图像的范围覆盖整个焊接件;可见光相机采集图像的范围也覆盖整个焊接件;
遮光板模块(7)为可移动遮光板,可移动遮光板对可见光相机和红外相机进行遮挡,从而实现对相机的保护;在焊接前遮光板遮挡红外相机,在焊接中遮光板遮挡可见光相机,在焊接后遮光板不遮挡红外相机也不遮挡可见光相机。
4.根据权利要求3所述的一种耳机生产线电极(9)激光焊接设备,其特征在于:
振镜模块(5)从工控机获取焊接位点坐标,振镜模块(5)根据焊接位点坐标调节振镜输出光的聚焦位置;激光功率控制模块从工控机获取实时功率调节参数,激光功率控制模块根据实时功率调节参数调节激光输出模块(4)输出的激光功率。
5.根据权利要求4所述的一种耳机生产线电极(9)激光焊接设备,其特征在于:
图像采集模块(6)采集焊接前的焊接件的可见光图像;焊接件的可见光图像被发送至工控机后在工控机中进行图像分割定位,计算得到焊接位点坐标;图像采集模块(6)实时采集焊接中的焊接件电极(9)位置的红外图像,实时采集的电极(9)红外图像被发送至工控机,工控机根据实时采集的电极(9)红外图像实时分析焊接的熔接状态,并根据熔接状态随时间的变化计算得到实时功率调节参数。
6.一种耳机生产线电极(9)激光焊接方法,使用权利要求5所述的耳机生产线电极(9)激光焊接设备,其特征在于包括如下步骤:
步骤A、上料模块(8)通过振动对焊接件进行上料,焊接件到达上料器顶部后落入焊接治具中;
步骤B、遮光板模块(7)遮挡红外相机,可见光相机采集焊接件的可见光图像,并将图像发送至工控机;工控机对焊接件的可见光图像进行分割定位,分割定位后得到焊接位点坐标;工控机将焊接位点坐标发送至激光焊接模块;
步骤C、振镜模块(5)从工控机获取焊接位点坐标,振镜模块(5)根据焊接位点坐标调节振镜输出光的聚焦位置;激光输出模块(4)输出激光,激光经过振镜模块(5)的调整后聚焦到电极(9)上;
步骤D、遮光板模块(7)遮挡可见光相机,激光对电极(9)上的焊料进行加热,焊料熔融;在焊料熔融过程中红外相机采集焊料熔融过程中的红外图像,并将红外图像发送至工控机;工控机对红外图像进行分析,计算得到熔接系数;工控机根据熔接系数随时间的变化得到实时功率调节参数;激光功率控制模块从工控机获取实时功率调节参数,激光功率控制模块根据实时功率调节参数调节激光输出模块(4)输出的激光功率;
步骤E、焊接完成后红外相机和可见光相机同时采集焊接后电极(9)的缺陷检测图像,并将缺陷检测图像通过工控机发送至上位机;
步骤F、上位机对缺陷检测进行缺陷识别,判断电极(9)焊接质量是否合格,当焊接质量不合格时,上位机通过故障报警模块进行报警;
其中,步骤B到步骤E执行过程中步骤A暂停,步骤E执行完成后步骤A即开始执行;步骤F在上位机中执行,不影响步骤A到步骤E的执行。
7.根据权利要求6所述的一种耳机生产线电极(9)激光焊接方法,其特征在于:
步骤A具体包括如下子步骤:
A.1:在设备的输入界面上输入焊接件的参数,参数包括焊接件的重量、尺寸和电极(9)材料;
A.2:工控机根据焊接件的重量、尺寸和电极(9)材料进行计算,得到上料模块(8)中振动器的振动频率和振动振幅;振动频率根据焊接件的重量和尺寸计算得到;振动振幅根据电极(9)材料计算得到。
8.根据权利要求7所述的一种耳机生产线电极(9)激光焊接方法,其特征在于:
步骤B中,工控机对可见光相机采集的可见光图像进行图像分割;
图像分割采用背景自动识别方式区分背景区域、焊接件区域和电极(9)区域;对于识别出的背景区域直接进行删除,对于识别出的焊接件区域和电极(9)区域进行位置标定;
以焊接件的左上角为坐标原点构建二维坐标系,确定各个电极(9)中心点的位置,从而得到焊接位点坐标;
其中,背景自动识别的方式为像素阈值提取或者使用背景识别神经网络。
9.根据权利要求8所述的一种耳机生产线电极(9)激光焊接方法,其特征在于:
步骤D中,红外相机实时采集焊料熔融过程中的红外图像,工控机将实时获取的红外图像进行分割,只保留步骤B中提取的电极(9)区域的图像;工控机根据红外图像计算每一个电极(9)中心点的实时温度T以及中心点与边缘之间的温度差△T;从而获得两个函数:中心温度T随时间的变化T(t),以及△T随时间的变化dT(t);熔接系数包括T(t)和△T(t);
工控机根据熔接系数计算功率调节参数α(t);
任一时刻的功率调节参数α=k1(1-T/T0)+k2△T/△T0;
则,α(t)=k1(1-T(t)/T0)+k2△T(t)/△T0;
其中k1、k2为常数系数,T0和△T0为预设的温度阈值和温度差阈值。
10.根据权利要求9所述的一种耳机生产线电极(9)激光焊接方法,其特征在于:
步骤D中,激光功率控制模块根据实时功率调节参数调节激光输出模块(4)输出的激光功率具体为:
激光功率控制模块预设有默认功率P0,实际焊接时,以P0为初始功率,计算P(t)=α(t)·P0,得到所需实时输出的功率,并以P(t)作为实时输出功率目标进行激光器功率调节,使得激光器的实时输出功率达到P(t)。
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