【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超声焊接，尤其涉及一种超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法。
技术介绍
1、在现有技术中，超声波焊接作为一种高效、环保的连接技术，广泛应用于汽车、电子、医疗等多个领域。传统的超声波焊接设备在执行焊接任务时，通常依赖于预设的焊接轨迹进行作业，这些轨迹往往基于经验或简单的几何形状设计，缺乏对焊接件实际表面特征的精细考量。
2、中国专利申请号为cn118438446a的专利文献公开了一种焊接机器人轨迹的规划方法，该方法包括以下步骤：首先，利用视觉传感器、激光扫描和力反馈传感器采集焊接接头的数据，并应用包括卡尔曼滤波器或深度学习模型的数据融合算法整合多传感器信息，以实现对焊缝几何和空间位置的精确描述；其次，基于所获取的焊缝信息，引入结合图搜索包括a*算法与机器学习如强化学习的自适应路径规划算法，以实时适应由于材料变形或热扩散引起的焊缝变化，调整焊接路径；最后建立焊接过程的仿真模型预测不同焊接参数对焊缝质量的影响，并利用机器学习方法如支持向量机或神经网络基于实时数据动态调整焊接速度、功率和压力参数，以优化焊接过程中的参数设置。
3、现有技术中通过仿真模型和机器学习算法来预测和调整焊接参数，依赖于大量的历史数据和先验知识，在实际焊接过程中遇到问题不能实时调整，从而使焊接轨迹不精确。
技术实现思路
1、为此，本专利技术提供一种超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，通过识别和分析焊接轨迹对应的轨迹表面图像，实时获取表面特征，并据此对初始焊接轨迹进行调整可以解决焊接
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，包括：识别待焊接件，获取待焊接件的初始参数，基于初始参数确定初始焊接轨迹；
3、识别所述初始焊接轨迹对应的轨迹表面图像，分析轨迹表面图像以获取表面特征；
4、基于表面特征对所述初始焊接轨迹进行调整，获取调整焊接轨迹；
5、实时监测根据所述调整焊接轨迹焊接过程的焊接特征，根据焊接特征对调整焊接轨迹进行实时校准，获取目标焊接轨迹；
6、分析根据所述目标焊接轨迹焊接后的焊接件的焊接性能，根据焊接性能的分析结果对所述目标焊接轨迹进行调整，以在下一焊接周期进行优化。
7、进一步地，所述基于初始参数确定初始焊接轨迹的步骤包括：
8、获取所述待焊接件的待焊接图像；
9、对所述待焊接图像进行分析，确定待焊接区域轮廓特征；
10、基于所述待焊接区域轮廓特征将其分为直线焊接区域和非直线焊接区域；
11、分别计算所述直线焊接区域和所述非直线焊接区域的占比，获取直线占比和非直线占比；
12、比较所述直线占比和所述非直线占比，基于比较结果确定初始焊接轨迹。
13、进一步地，所述基于所述待焊接区域轮廓特征将其分为直线焊接区域和非直线焊接区域的步骤包括：
14、识别所述待焊接区域轮廓特征中若干拐点，基于若干拐点对所述待焊接区域轮廓特征进行划分，获取若干子轮廓；
15、计算若干所述子轮廓的曲率值，将曲率值与预设曲率值进行比较，基于比较结果确定所述直线焊接区域和所述非直线焊接区域。
16、进一步地，所述基于比较结果确定初始焊接轨迹的步骤包括：
17、当所述直线占比大于等于所述非直线占比时，对所述直线焊接区域进行焊接，当直线焊接区域焊接完成后对所述非直线焊接区域进行焊接，以获取初始焊接轨迹；
18、当所述直线占比小于所述非直线占比时，根据最短路径算法确定待焊接区域的最短焊接路径，将其作为所述初始焊接轨迹。
19、进一步地，所述分析轨迹表面图像以获取表面特征的步骤包括：
20、通过边缘检测算法识别所述轨迹表面图像中的若干边缘轮廓；
21、识别若干边缘轮廓包含的边缘轮廓区域的亮度值；
22、基于亮度值识别结果确定所述表面图像中裂缝区域和凸起区域。
23、进一步地，所述基于表面特征对所述初始焊接轨迹进行调整的步骤包括：
24、识别所述裂缝区域的裂缝走向和裂缝长度，基于裂缝走向和裂缝长度确定补焊路径，以对所述初始焊接轨迹进行调整；
25、计算所述凸起区域对应的凸起面积，当凸起面积大于等于预设面积时，根据凸起区域的边缘形状设置新的焊接轨迹，以对所述初始焊接轨迹进行调整。
26、进一步地，所述实时监测根据所述调整焊接轨迹焊接过程的焊接特征的步骤包括：
27、获取焊接过程中实时图像；
28、基于实时图像获取焊接过程中焊接头与待焊接件的接触位置。
29、进一步地，所述根据焊接特征对调整焊接轨迹进行实时校准的步骤包括：
30、计算所述接触位置与调整焊接轨迹对应的位置间的偏差距离；
31、基于所述偏差距离对焊接头进行实时调整，以对所述调整焊接轨迹进行校准，获取所述目标焊接轨迹。
32、进一步地，所述分析根据所述目标焊接轨迹焊接后的焊接件的焊接性能的步骤包括：
33、对焊接拐点处的图像进行采集，获取拐点图像；
34、对所述拐点图像进行分析，识别焊接气孔及焊接均匀度；
35、基于所述焊接气孔及焊接均匀度对焊接件进行分析，根据识别结果识别焊接性能。
36、进一步地，所述根据焊接性能的分析结果对所述目标焊接轨迹进行调整的步骤包括：
37、当焊接性能差时，在拐点处以预设间隔添加焊接点，以对所述目标焊接轨迹进行调整；
38、当焊接性能不差时，不对所述目标焊接轨迹进行调整。
39、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，通过识别待焊接件的初始参数并确定初始焊接轨迹，能够更精确地掌握焊接过程中的实际情况，基于表面特征对初始焊接轨迹进行调整，显著减少焊接缺陷，从而提高焊接件的整体质量，通过实时监测焊接过程中的焊接特征，并根据这些特征对调整焊接轨迹进行实时校准，使得焊接过程更加稳定可控，及时调整焊接参数和轨迹，确保焊接质量的一致性，通过不断优化焊接轨迹，减少不必要的焊接路径和重复工作，从而降低焊接时间和成本，提高资源利用效率，提高了焊接质量和效率，分析焊接性能并根据结果对目标焊接轨迹进行调整，形成了一个闭环的优化过程，为后续焊接提供更加准确和高效的基础，提高焊接的效率和准确性。
40、尤其，通过对待焊接图像的分析，能够精确识别出待焊接区域的轮廓特征，提高了焊接轨迹的精确性，将焊接区域细分为直线焊接区域和非直线焊接区域，并分别计算其占比，有助于针对不同类型的焊接区域制定更合适的焊接轨迹和策略，通过比较直线占比和非直线占比，决定初始焊接轨迹的走向和顺序，减少焊接头在焊接过程中的不必要移动，从而降低能耗和磨损，提高焊接效率，针对不同类型的焊接区域，制定不同的焊接路径策略，从而实现定制化焊接，提高焊接质量。
41、尤其，通过识别裂缝区域的裂缝走向和长度，精确地确定补本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，其特征在于，所述基于初始参数确定初始焊接轨迹的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，其特征在于，所述基于所述待焊接区域轮廓特征将其分为直线焊接区域和非直线焊接区域的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，其特征在于，所述基于比较结果确定初始焊接轨迹的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，其特征在于，所述分析轨迹表面图像以获取表面特征的步骤包括：
6.根据权利要求5所述的超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，其特征在于，所述基于表面特征对所述初始焊接轨迹进行调整的步骤包括：
7.根据权利要求6所述的超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，其特征在于，所述实时监测根据所述调整焊接轨迹焊接过程的焊接特征的步骤包括：
8.根据权利要求7所述的超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，其特征在于，所
9.根据权利要求8所述的超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，其特征在于，所述分析根据所述目标焊接轨迹焊接后的焊接件的焊接性能的步骤包括：
10.根据权利要求9所述的超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，其特征在于，所述根据焊接性能的分析结果对所述目标焊接轨迹进行调整的步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，其特征在于，所述基于初始参数确定初始焊接轨迹的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，其特征在于，所述基于所述待焊接区域轮廓特征将其分为直线焊接区域和非直线焊接区域的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，其特征在于，所述基于比较结果确定初始焊接轨迹的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的超声波焊接设备的焊接头轨迹优化方法，其特征在于，所述分析轨迹表面图像以获取表面特征的步骤包括：
6.根据权利要求5所述的超声波焊接设备的焊...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永红，吴跃云，
申请(专利权)人：深圳市德诺好和科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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