[发明专利]一种基于同步电参数与视觉的摆动焊接优化方法

说明书

本发明涉及一种基于同步电参数与视觉的摆动焊接优化方法，包括以下步骤：步骤一：在焊接过程中，采集摆动焊接飞溅过程中的焊接电流，焊接电压以及熔池情况图像；步骤二：若同时满足以下条件，则转到步骤三；否则转到步骤一；条件1：焊接过程飞溅产生频率为焊枪摆动频率的正整数倍；条件2：焊接电流的峰值与基值变化超出平均值的50％以上，存在多个极大值且多个极大值之间相差超过20％；条件3：焊枪在焊缝两侧的最大摆宽位置时，距焊缝的距离相差5％以上；步骤三：调整焊枪的位置。本发明通过在焊接过程采集到的电信号、图像信号快速的分析判断飞溅产生的原因，从而可以有针对性的实施工艺改善措施。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种基于同步电参数与视觉的摆动焊接优化方法。

背景技术

摆动焊接是在焊接时热源在焊件上进行有规律的横向摆动的焊接操作。焊接飞溅是困扰工艺人员、影响焊接过程稳定性的主要问题之一。在采用熔化极活性气体保护焊(MAG焊)时，无论手工焊还是自动焊都不可避免的存在飞溅。有时飞溅少而颗粒细小，有时飞溅多而颗粒大，这与焊接过程的多种因素影响都密不可分。往往出现大而多的飞溅时，不但影响了焊接过程稳定性，还会造成焊缝外观不好、熔池保护不良、甚至影响焊缝内部质量。在批量生产应用中，由于料件一致性不佳、工装定位精度存在偏差、机器人校准或重复定位不良、摆动焊接偏离极限位置、焊接工艺参数选择不当、焊接电源输出不稳定、送丝机构出丝不平稳等多种原因造成的，工艺人员通常需要通过大量的试验来分析飞溅产生的具体原因，以改进焊接过程稳定性，但是这样做耗费了人力、延长了生产周期，导致经济成本较高。

发明内容

本发明要解决现有技术中的技术问题，提供一种基于同步电参数与视觉的摆动焊接优化方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种基于同步电参数与视觉的摆动焊接优化方法，该摆动焊接优化方法适用的焊接装置包括：焊枪，焊接电源，摄像机，电流传感器，电压传感器，以及采集卡；所述焊枪与所述焊接电源相连；所述摄像机能够拍摄熔池情况图像；所述电流传感器串联设置在所述焊接电源输出端；所述电压传感器并联设置在所述焊接电源正负极输出端之间；

所述摄像机，所述电流传感器以及所述电压传感器分别与所述采集卡相连；所述采集卡可采集所述电流传感器采集到的焊接电流，所述电压传感器采集到的焊接电压，以及所述摄像机采集到的熔池情况图像；

该摆动焊接优化方法包括以下步骤：

步骤一：在焊接过程中，采集摆动焊接飞溅过程中的焊接电流，焊接电压以及熔池情况图像；

步骤二：若同时满足以下条件，则转到步骤三；否则转到步骤一；

条件1：焊接过程飞溅产生频率为焊枪摆动频率的正整数倍；

条件2：焊接电流的峰值与基值变化超出平均值的50％以上，存在多个极大值且多个极大值之间相差超过20％；

条件3：焊枪在焊缝两侧的最大摆宽位置时，距焊缝的距离相差5％以上；

步骤三：调整焊枪的位置使其满足如下条件：

若焊缝为填充焊，则：

若焊缝为盖面焊，则：

其中，A为焊枪的摆动幅值，Δs为焊枪的对中偏差，B为焊道宽度；m为经验系数，当焊接速度小于等于6mm/s时，m＝2mm，当焊接速度高于6mm/s时，m＝0。

在上述技术方案中，在步骤一之前的2-10s开始焊接电流，焊接电压以及熔池图像的采集。

在上述技术方案中，所述采集卡还与所述电脑相连，所述采集卡可分别将所述电流传感器采集到的焊接电流，所述电压传感器采集到的焊接电压，以及所述摄像机采集到的熔池情况图像传输到所述电脑。