一种自动焊接监控系统、方法、设备及可读存储介质技术方案

本申请属于智能化自动焊接的技术领域，公开了一种自动焊接监控系统、方法、设备及可读存储介质，该系统包括：焊接控制模块，用于获取选定的焊接工艺对应的专用焊接参数，并基于专用焊接参数对焊件进行自动焊接；焊接质量监测模块，用于获取自动焊接设备在自动焊接过程中的多源数据，并融合多源数据后，判断焊件是否存在焊接缺陷；焊接调整模块，用于若确定焊件存在焊接缺陷，则基于焊接缺陷调整自动焊接设备的力量参数、焊接工艺参数、运动参数以及热量参数，对自动焊接设备进行焊接力量控制、焊接工艺控制、运动控制以及热量控制。本申请可以实现对焊接过程的精密检测与控制，保证焊接质量的稳定性和可靠性。质量的稳定性和可靠性。质量的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种自动焊接监控系统、方法、设备及可读存储介质


[0001]本申请涉及智能化自动焊接的
，尤其涉及一种自动焊接监控系统、方法、设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]目前常见的自动焊接设备多为固定式，工作空间有限，难以适应复杂曲面或者大尺寸工件的焊接要求。移动式焊接机器人移动性能差、环境抗干扰能力弱，难以稳定工作于恶劣的现场环境。固定式与移动式的焊接机器人对应的检测与控制系统较为简单，导致焊接质量控制也比较困难。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种自动焊接监控系统、方法、设备及可读存储介质，可以实现对焊接过程的精密检测与控制，保证焊接质量的稳定性和可靠性。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种自动焊接监控系统，该系统包括：
[0005]焊接控制模块，用于获取选定的焊接工艺对应的专用焊接参数，并基于专用焊接参数控制自动焊接设备对焊件进行自动焊接，其中，所述专用焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接熔池高度和温度、焊接电弧参数、送丝速度、气体流量以及焊丝插入深度；
[0006]焊接质量监测模块，用于获取自动焊接设备在自动焊接过程中的多源数据，并融合多源数据后，判断焊件是否存在焊接缺陷，其中，所述多源数据包括焊枪传感器采集的焊接参数数据、视觉传感器和超声波传感器采集的自动焊接设备位置处的环境监测数据、红外热成像仪采集的焊接热输入与自动焊接设备热输出的热量数据；
[0007]焊接调整模块，用于若确定焊件存在焊接缺陷，则基于焊接缺陷调整自动焊接设备的力量参数、焊接工艺参数、运动参数以及热量参数，对自动焊接设备进行焊接力量控制、焊接工艺控制、运动控制以及热量控制。
[0008]进一步的，所述焊接质量监测模块，具体用于：
[0009]获取自动焊接设备中安装在焊枪上的各类传感器采集的焊接过程数据，所述焊接过程数据包括焊接电流、焊接电压、送丝速度、气体流量以及温度；
[0010]获取专用视觉传感器在焊接过程中捕捉的焊池图像数据或焊缝图像数据，所述焊池图像数据或焊缝图像数据包括焊池形态、深度、光照强度、飞溅产生情况；
[0011]获取红外热成像仪监测焊接电弧、焊件与自动焊接设备的温度变化量；
[0012]判断焊接过程数据、焊池图像或焊缝图像以及温度变化量是否存在异常；
[0013]若存在异常，则确定焊件是否存在焊接缺陷或者焊接过程故障。
[0014]进一步的，所述焊接调整模块，具体用于：
[0015]采用力传感器检测自动焊接设备的焊接输入力，基于PID计算得到焊接输出力，并基于焊接输出力对自动焊接设备进行焊接力量控制；
[0016]采用运动学与力学模型，结合惯导与自动焊接设备位置处的环境监测数据，确定
自动焊接设备的运动轨迹，输出自动焊接设备中机械臂关节角加速度，并基于所述运动轨迹与自动焊接设备中机械臂关节角加速度对自动焊接设备进行运动控制；
[0017]基于热量数据计算确定自动焊接设备的风扇转速以及散热孔开度，并基于所述风扇转速以及散热孔开度对自动焊接设备进行热量控制，其中，所述热量数据包括焊接功率、电弧时间、自动焊接设备外壳温度和环境温度；
[0018]基于焊接参数数据、环境监测数据以及热量数据，计算确定自动焊接设备的焊接工艺参数调整值作为焊接工艺参数，基于焊接工艺参数对自动焊接设备进行焊接工艺控制。
[0019]进一步的，采用AR技术基于环境监测数据在所述自动焊接监控系统中自动显示自动焊接设备的环境信息。
[0020]进一步的，所述自动焊接设备与自动焊接监控系统中的焊接控制模块、焊接质量监测模块以及焊接调整模块均采用5G通信连接。
[0021]第二方面，本专利技术还提供一种自动焊接监控方法，所述方法包括：
[0022]获取选定的焊接工艺对应的专用焊接参数，并基于专用焊接参数控制自动焊接设备对焊件进行自动焊接，其中，所述专用焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接熔池高度和温度、焊接电弧参数、送丝速度、气体流量以及焊丝插入深度；
[0023]获取自动焊接设备在自动焊接过程中的多源数据，并融合多源数据后，判断焊件是否存在焊接缺陷，其中，所述多源数据包括焊枪传感器采集的焊接参数数据、视觉传感器和超声波传感器采集的自动焊接设备位置处的环境监测数据、红外热成像仪采集的焊接热输入与自动焊接设备热输出的热量数据；
[0024]若确定焊件存在焊接缺陷，则基于焊接缺陷调整自动焊接设备的力量参数、焊接工艺参数、运动参数以及热量参数，对自动焊接设备进行焊接力量控制、焊接工艺控制、运动控制以及热量控制。
[0025]进一步的，所述获取自动焊接设备在自动焊接过程中的多源数据，并融合多源数据后，判断焊件是否存在焊接缺陷的步骤包括：
[0026]获取自动焊接设备中安装在焊枪上的各类传感器采集的焊接过程数据，所述焊接过程数据包括焊接电流、焊接电压、送丝速度、气体流量以及温度；
[0027]获取专用视觉传感器在焊接过程中捕捉的焊池图像数据或焊缝图像数据，所述焊池图像数据或焊缝图像数据包括焊池形态、深度、光照强度、飞溅产生情况；
[0028]获取红外热成像仪监测焊接电弧、焊件与自动焊接设备的温度变化量；
[0029]判断焊接过程数据、焊池图像或焊缝图像以及温度变化量是否存在异常；
[0030]若存在异常，则确定焊件是否存在焊接缺陷或者焊接过程故障。
[0031]进一步的，所述若确定焊件存在焊接缺陷，则基于焊接缺陷调整自动焊接设备的力量参数、焊接工艺参数、运动参数以及热量参数，对自动焊接设备进行焊接力量控制、焊接工艺控制、运动控制以及热量控制的步骤包括：
[0032]采用力传感器检测自动焊接设备的焊接输入力，基于PID计算得到焊接输出力，并基于焊接输出力对自动焊接设备进行焊接力量控制；
[0033]采用运动学与力学模型，结合惯导与自动焊接设备位置处的环境监测数据，确定自动焊接设备的运动轨迹，输出自动焊接设备中机械臂关节角加速度，并基于所述运动轨
迹与自动焊接设备中机械臂关节角加速度对自动焊接设备进行运动控制；
[0034]基于热量数据计算确定自动焊接设备的风扇转速以及散热孔开度，并基于所述风扇转速以及散热孔开度对自动焊接设备进行热量控制，其中，所述热量数据包括焊接功率、电弧时间、自动焊接设备外壳温度和环境温度；
[0035]基于焊接参数数据、环境监测数据以及热量数据，计算确定自动焊接设备的焊接工艺参数调整值作为焊接工艺参数，基于焊接工艺参数对自动焊接设备进行焊接工艺控制。
[0036]进一步的，采用AR技术基于环境监测数据在所述自动焊接监控系统中自动显示自动焊接设备的环境信息。
[0037]进一步的，所述自动焊接设备与自动焊接监控系统中的焊接控制模块、焊接质量监测模块以及焊接调整模块均采用5G通信连接。
[0038]第三方面，本申请实施例还提供一种自动焊接监控设备，所述自动焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动焊接监控系统，其特征在于，所述自动焊接监控系统包括：焊接控制模块，用于获取选定的焊接工艺对应的专用焊接参数，并基于专用焊接参数控制自动焊接设备对焊件进行自动焊接，其中，所述专用焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接熔池高度和温度、焊接电弧参数、送丝速度、气体流量以及焊丝插入深度；焊接质量监测模块，用于获取自动焊接设备在自动焊接过程中的多源数据，并融合多源数据后，判断焊件是否存在焊接缺陷，其中，所述多源数据包括焊枪传感器采集的焊接参数数据、视觉传感器和超声波传感器采集的自动焊接设备位置处的环境监测数据、红外热成像仪采集的焊接热输入与自动焊接设备热输出的热量数据；焊接调整模块，用于若确定焊件存在焊接缺陷，则基于焊接缺陷调整自动焊接设备的力量参数、焊接工艺参数、运动参数以及热量参数，对自动焊接设备进行焊接力量控制、焊接工艺控制、运动控制以及热量控制。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述焊接质量监测模块，具体用于：获取自动焊接设备中安装在焊枪上的各类传感器采集的焊接过程数据，所述焊接过程数据包括焊接电流、焊接电压、送丝速度、气体流量以及温度；获取专用视觉传感器在焊接过程中捕捉的焊池图像数据或焊缝图像数据，所述焊池图像数据或焊缝图像数据包括焊池形态、深度、光照强度、飞溅产生情况；获取红外热成像仪监测焊接电弧、焊件与自动焊接设备的温度变化量；判断焊接过程数据、焊池图像或焊缝图像以及温度变化量是否存在异常；若存在异常，则确定焊件是否存在焊接缺陷或者焊接过程故障。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述焊接调整模块，具体用于：采用力传感器检测自动焊接设备的焊接输入力，基于PID计算得到焊接输出力，并基于焊接输出力对自动焊接设备进行焊接力量控制；采用运动学与力学模型，结合惯导与自动焊接设备位置处的环境监测数据，确定自动焊接设备的运动轨迹，输出自动焊接设备中机械臂关节角加速度，并基于所述运动轨迹与自动焊接设备中机械臂关节角加速度对自动焊接设备进行运动控制；基于热量数据计算确定自动焊接设备的风扇转速以及散热孔开度，并基于所述风扇转速以及散热孔开度对自动焊接设备进行热量控制，其中，所述热量数据包括焊接功率、电弧时间、自动焊接设备外壳温度和环境温度；基于焊接参数数据、环境监测数据以及热量数据，计算确定自动焊接设备的焊接工艺参数调整值作为焊接工艺参数，基于焊接工艺参数对自动焊接设备进行焊接工艺控制。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：采用AR技术基于环境监测数据在所述自动焊接监控系统中自动显示自动焊接设备的环境信息。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述自动焊接设备与自动焊接监控系统中的焊接控制模块、焊接质量监测模块以及焊接调整模块均采用5G通信连接。6.一种自动焊接监控方法，其特征在于，所述自动焊接监控方法包括：获取选定的焊接工艺对应的专用焊接参数，并基于专用焊接参数控制自动焊接设备对焊件进行自动焊接，其中，所述专用焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接熔池高度和温度、焊接电弧参数、送丝速度、气体流量以及焊丝插入深度；获取自动焊接设备在自动焊接过程中的多源数据，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢振宇，李健波，高国梁，
申请(专利权)人：广州珠江天然气发电有限公司，
类型：发明
国别省市：