基于视觉识别的钎料加热温控方法技术

本发明专利技术提供基于视觉识别的钎料加热温控方法，其采集与分析钎焊间隙图像，得到钎焊间隙状态信息，以此保证准确定量地向钎焊间隙填充钎料，提高钎料的利用效率；根据钎料和钎焊母材各自的熔点温度信息，确定对钎料的加热温度，并调整对钎料执行熔化处理的加热装置的加热温度状态，以此保证钎料能够在相应温度范围内进行稳定加热，提高钎料与母材之间的扩散均匀性；采集与分析钎焊过程图像，得到钎料在钎焊间隙的填充状态信息，以此调整加热装置的加热位置状态，改善对钎料的加热均匀性；当完成对钎焊间隙的钎焊后，再次调整加热装置的加热温度状态，这样保证钎料内部逐渐稳定降温，提高钎料内部的冷却固化后的机械强度。高钎料内部的冷却固化后的机械强度。高钎料内部的冷却固化后的机械强度。

【技术实现步骤摘要】
基于视觉识别的钎料加热温控方法


[0001]本专利技术涉及钎焊操作的
，特别涉及基于视觉识别的钎料加热温控方法。

技术介绍

[0002]钎焊是利用熔点比母材低的金属作为钎料，将钎料加热熔化后，利用液态状的钎料湿润母材，并填充接头间隙并与母材相互扩散，从而将焊件连接在一起。钎焊的加热温度低，对母材性能的影响较小，并且钎焊接头表面光滑和对焊件造成的变形较小，能够保证钎焊位置处的美观性。对钎料的加热温度直接影响钎焊的质量，当钎料的加热温度过低，则无法将钎料转化为液态，使钎料无法在母材内部进行均匀全面的扩散，降低钎料与母材之间的结合作用力；当钎料的加热温度过高，则容易导致母材也发生熔化，使母材变形而影响焊件原本的结构。在钎焊过程中需要精确控制钎料的加热温度，保证钎料在加热过程中不会发生加热温度骤变的情况，使钎料能够均匀稳定加热，提高钎料在母材的扩散效率，增大钎料与母材的结合稳定性。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供基于视觉识别的钎料加热温控方法，采集与分析钎焊间隙图像，得到钎焊间隙状态信息，以此保证准确定量地向钎焊间隙填充钎料，提高钎料的利用效率；根据钎料和钎焊母材各自的熔点温度信息，确定对钎料的加热温度，并调整对钎料执行熔化处理的加热装置的加热温度状态，以此保证钎料能够在相应温度范围内进行稳定加热，提高钎料与母材之间的扩散均匀性；采集与分析钎焊过程图像，得到钎料在钎焊间隙的填充状态信息，以此调整加热装置的加热位置状态，改善对钎料的加热均匀性；当完成对钎焊间隙的钎焊后，再次调整加热装置的加热温度状态，这样保证钎料内部逐渐稳定降温，提高钎料内部的冷却固化后的机械强度，从而增大钎料与母材的结合稳定性和强度。
[0004]本专利技术提供基于视觉识别的钎料加热温控方法，包括如下步骤：
[0005]步骤S1，采集钎焊间隙图像，对所述钎焊间隙图像进行分析，得到钎焊间隙状态信息；根据所述钎焊间隙状态信息，向对应钎焊间隙填充钎料；
[0006]步骤S2，根据所述钎料和钎焊母材各自的熔点温度信息，确定对所述钎料进行熔化处理的加热温度范围；根据钎料在所述熔化处理过程的实际温度状态，调整执行所述熔化处理的加热装置的加热温度状态；
[0007]步骤S3，采集所述钎焊间隙的钎焊过程图像，对所述钎焊过程图像进行分析，得到所述钎料在所述钎焊间隙的填充状态信息；根据所述填充状态信息，调整所述加热装置的加热位置状态；
[0008]步骤S4，当完成对所述钎焊间隙的钎焊后，再次调整所述加热装置的加热温度状态。
[0009]进一步，在所述步骤S1中，采集钎焊间隙图像，对所述钎焊间隙图像进行分析，得
到钎焊间隙状态信息，包括：
[0010]对钎焊间隙进行双目拍摄，得到钎焊间隙双目影像；根据所述钎焊间隙双目影像的双目视差，得到钎焊间隙三维影像；
[0011]从所述钎焊间隙三维影像中识别得到所述钎焊间隙的边界轮廓，根据所述边界轮廓的分布状态信息，得到所述钎焊间隙在待钎焊对象的分布位置信息和所述钎焊间隙的间隙体积信息。
[0012]进一步，在所述步骤S1中，根据所述钎焊间隙状态信息，向对应钎焊间隙填充钎料，包括：
[0013]根据所述钎焊间隙在间隙体积信息，确定向所述钎焊间隙填充钎料的体积量；
[0014]根据所述钎焊间隙在待钎焊对象的分布位置信息，确定向所述钎焊间隙填充钎料的操作位姿。
[0015]进一步，在所述步骤S2中，根据所述钎料和钎焊母材各自的熔点温度信息，确定对所述钎料进行熔化处理的加热温度范围，包括：
[0016]根据所述钎料的液相线，得到所述钎料处于液体状态的最大温度值和最小温度值；
[0017]根据所述焊接母材的液相线，得到所述焊接母材处于液体状态的最小温度值；
[0018]根据所述钎料的最大温度值和最小温度值，以及所述焊接母材的最小温度值，确定对所述钎料进行熔化处理的加热温度范围。
[0019]进一步，在所述步骤S2中，根据所述钎料的最大温度值和最小温度值，以及所述焊接母材的最小温度值，确定对所述钎料进行熔化处理的加热温度范围，包括：
[0020]步骤S201，利用下面公式(1)，根据所述钎料的最大温度值和最小温度值，控制当前熔化处理的加热温度的温度升降率，
[0021][0022]在上述公式(1)中，μ表示当前熔化处理的加热温度的温度升降率；Q
max
表示所述钎料的最大温度值；Q
min
表示所述钎料的最小温度值；T表预设变化单位时间；
[0023]步骤S202，利用下面公式(2)，根据所述钎料的最大温度值和最小温度值以及当前熔化处理的加热温度，控制当前熔化处理的加热温度的升降温度值，
[0024][0025]在上述公式(2)中，表示当前时刻所述熔化处理的加热温度的升降温度值；t表示当前时刻；q(t)表示当前时刻所述熔化处理的加热温度；
[0026]若ΔQ(t)≥0，则表示当前时刻所述熔化处理的加热温度需要增加ΔQ(t)温度；
[0027]若ΔQ(t)<0，则表示当前时刻所述熔化处理的加热温度需要减少
‑
ΔQ(t)温度；
[0028]步骤S203，利用下面公式(3)，根据当前熔化处理的加热温度的升降温度值以及当前熔化处理的加热温度的温度升降率，控制当前熔化处理的加热温度的升降温度速率值，
[0029][0030]在上述公式(3)中，V表示当前熔化处理的加热温度的升降温度速率值；| |表示求
取绝对值。
[0031]进一步，在所述步骤S2中，根据钎料在所述熔化处理过程的实际温度状态，调整执行所述熔化处理的加热装置的加热温度状态，包括：
[0032]采集所述钎料在所述熔化处理过程中的热红外影像，对所述热红外影像进行分析，得到所述钎料在所述熔化处理过程中自身内部的实时温度分布状态；
[0033]根据所述实时温度分布状态，指示执行所述熔化处理的加热装置在所述加热温度范围内调整对所述钎料的实际加热温度和加热温度变化速率，使所述钎料能够进行均匀的熔化。
[0034]进一步，在所述步骤S3中，采集所述钎焊间隙的钎焊过程图像，对所述钎焊过程图像进行分析，得到所述钎料在所述钎焊间隙的填充状态信息，包括：
[0035]对所述钎焊间隙于钎焊操作过程进行全景拍摄，得到钎焊过程图像；对所述钎焊过程图像进行分析，得到所述钎焊间隙内部的液态钎料分布状态信息，根据所述液态钎料分布状态信息，确定所述钎焊间隙内部的液态钎料填充缺失区域所在的位置信息和液态钎料填充缺失区域的面积信息。
[0036]进一步，在所述步骤S3中，根据所述填充状态信息，调整所述加热装置的加热位置状态，包括：
[0037]根据所述钎焊间隙内部的液态钎料填充缺失区域所在的位置信息，指示所述加热装置对准所述液态钎料填充缺失区域进行加热；
[0038]根据所述钎焊间隙内部的液态钎本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于视觉识别的钎料加热温控方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，采集钎焊间隙图像，对所述钎焊间隙图像进行分析，得到钎焊间隙状态信息；根据所述钎焊间隙状态信息，向对应钎焊间隙填充钎料；步骤S2，根据所述钎料和钎焊母材各自的熔点温度信息，确定对所述钎料进行熔化处理的加热温度范围；根据钎料在所述熔化处理过程的实际温度状态，调整执行所述熔化处理的加热装置的加热温度状态；步骤S3，采集所述钎焊间隙的钎焊过程图像，对所述钎焊过程图像进行分析，得到所述钎料在所述钎焊间隙的填充状态信息；根据所述填充状态信息，调整所述加热装置的加热位置状态；步骤S4，当完成对所述钎焊间隙的钎焊后，再次调整所述加热装置的加热温度状态。2.如权利要求1所述的基于视觉识别的钎料加热温控方法，其特征在于：在所述步骤S1中，采集钎焊间隙图像，对所述钎焊间隙图像进行分析，得到钎焊间隙状态信息，包括：对钎焊间隙进行双目拍摄，得到钎焊间隙双目影像；根据所述钎焊间隙双目影像的双目视差，得到钎焊间隙三维影像；从所述钎焊间隙三维影像中识别得到所述钎焊间隙的边界轮廓，根据所述边界轮廓的分布状态信息，得到所述钎焊间隙在待钎焊对象的分布位置信息和所述钎焊间隙的间隙体积信息。3.如权利要求2所述的基于视觉识别的钎料加热温控方法，其特征在于：在所述步骤S1中，根据所述钎焊间隙状态信息，向对应钎焊间隙填充钎料，包括：根据所述钎焊间隙在间隙体积信息，确定向所述钎焊间隙填充钎料的体积量；根据所述钎焊间隙在待钎焊对象的分布位置信息，确定向所述钎焊间隙填充钎料的操作位姿。4.如权利要求1所述的基于视觉识别的钎料加热温控方法，其特征在于：在所述步骤S2中，根据所述钎料和钎焊母材各自的熔点温度信息，确定对所述钎料进行熔化处理的加热温度范围，包括：根据所述钎料的液相线，得到所述钎料处于液体状态的最大温度值和最小温度值；根据所述焊接母材的液相线，得到所述焊接母材处于液体状态的最小温度值；根据所述钎料的最大温度值和最小温度值，以及所述焊接母材的最小温度值，确定对所述钎料进行熔化处理的加热温度范围。5.如权利要求4所述的基于视觉识别的钎料加热温控方法，其特征在于：在所述步骤S2中，根据所述钎料的最大温度值和最小温度值，以及所述焊接母材的最小温度值，确定对所述钎料进行熔化处理的加热温度范围，包括：步骤S201，利用下面公式(1)，根据所述钎料的最大温度值和最小温度值，控制当前熔化处理的加热温度的温度升降率，在上述公式(1)中，μ表示当前熔化处理的加热温度的温度升降率；Q
max
表示所述钎料的最大温度值；Q
min
表示所述钎料的最小温度值；T表预设变化单...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勤，闵丽纳，冯一民，靳同兵，郭成梁，周建良，奚骏，
申请(专利权)人：上海申茂电磁线有限公司，
类型：发明
国别省市：