焊接控制方法及装置、焊接系统与流程

本发明涉及焊接控制技术领域，具体而言，涉及一种焊接控制方法及装置、焊接系统。

背景技术：

目前，在进行焊接过程中，焊接控制中心(例如，工控机)需要与焊接电源、激光传感器、姿态传感器等设备连接，以获取这些设备的参数，从而才能确定焊接工艺参数包；而焊接控制中心与上述设备中的任何一个之间出现数据传输故障，则会导致焊接中断，不利于焊接过程的连续性。另外，也无法对焊接过程进行监控、进而也无法进行更深层次的运用，不便于提高焊接质量、效率、焊接系统自身的优化。例如，焊接电源与工控机无通讯，或者只是简单的通讯例如起弧，无法实现自动焊接，而激光需实时识别坡口参数，将数据传输至工控机，工控机调用焊接电源中的参数包从而实现自动焊接，才能保证对待焊接对象的焊接质量。

针对上述相关技术中焊接控制中心需要与焊接系统中的多个设备连接才能获取焊接工艺参数包，导致焊接质量无法得到有效保证的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种焊接控制方法及装置、焊接系统，以至少解决相关技术中焊接控制中心需要与焊接系统中的多个设备连接才能获取焊接工艺参数包，导致焊接质量无法得到有效保证的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种焊接控制方法，包括：获取焊接设备执行焊接操作过程中的过程参数，其中，所述过程参数包括以下至少之一：待焊接对象的焊缝信息，携带所述焊接设备的运载设备的状态信息；根据所述过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包；将所述焊接工艺参数包传输至所述焊接设备，以控制所述焊接设备基于所述焊接工艺参数包对所述待焊接对象执行焊接操作。

可选地，所述获取焊接设备执行焊接操作过程中的过程参数，包括：向多个数据采集设备发送控制指令，其中，所述控制指令用于指示所述多个数据采集设备采集所述过程参数；获取所述多个数据采集设备响应于所述控制指令采集到的所述过程参数。

可选地，在所述根据所述过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包之前，所述焊接控制方法还包括：采集历史时间段内的多个历史过程参数，以及所述多个历史过程参数对应的焊接工艺参数包；将所述多个历史过程参数与所述多个历史过程参数以时间点为轴线对应存储，得到焊接工艺参数包参照表。

可选地，在所述根据所述过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包之前，所述焊接控制方法还包括：采集历史时间段内的多个历史过程参数，以及所述多个历史过程参数对应的焊接工艺参数包；对包括所述多个历史过程参数以及所述多个历史过程参数对应的焊接工艺参数包的训练数据进行训练，得到焊接工艺参数包选择模型。

可选地，所述根据所述过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包，包括：基于所述过程参数确定检索字段；利用所述检索字段在所述焊接工艺参数包参照表中查询得到所述焊接工艺参数包。

可选地，所述根据所述过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包，包括：将所述过程参数输入所述焊接工艺参数包选择模型；获取所述焊接工艺参数包选择模型的输出；基于所述焊接工艺参数包选择模型的输出得到所述焊接工艺参数包。

可选地，所述多个数据采集设备至少包括：激光传感器，用于获取所述待焊接对象的焊缝信息；姿态传感器，用于检测所述运载设备的状态信息。

可选地，所述焊缝信息包括以下至少之一：焊缝厚度，焊缝底部最低点位置信息，焊缝类型，焊缝的坡口型式；所述状态信息包括：所述运载设备的车体姿态信息。

可选地，所述焊接工艺参数包包括以下至少之一：所述焊接设备的摆动速度，所述焊接设备的摆动幅度，所述焊接设备的送丝速度，所述焊接设备的电参数。

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种焊接控制装置，包括：获取单元，用于获取焊接设备执行焊接操作过程中的过程参数，其中，所述过程参数包括以下至少之一：待焊接对象的焊缝信息，携带所述焊接设备的运载设备的状态信息；调取单元，用于根据所述过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包；控制单元，用于将所述焊接工艺参数包传输至所述焊接设备，以控制所述焊接设备基于所述焊接工艺参数包对所述待焊接对象执行焊接操作。

可选地，所述获取单元，包括：发送模块，用于向多个数据采集设备发送控制指令，其中，所述控制指令用于指示所述多个数据采集设备采集所述过程参数；第一获取模块，用于获取所述多个数据采集设备响应于所述控制指令采集到的所述过程参数。

可选地，所述装置还包括：第一采集单元，用于在所述根据所述过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包之前，采集历史时间段内的多个历史过程参数，以及所述多个历史过程参数对应的焊接工艺参数包；存储单元，用于将所述多个历史过程参数与所述多个历史过程参数以时间点为轴线对应存储，得到焊接工艺参数包参照表。

可选地，所述焊接控制装置还包括：第二采集单元，用于在所述根据所述过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包之前，采集历史时间段内的多个历史过程参数，以及所述多个历史过程参数对应的焊接工艺参数包；训练单元，用于对包括所述多个历史过程参数以及所述多个历史过程参数对应的焊接工艺参数包的训练数据进行训练，得到焊接工艺参数包选择模型。

可选地，所述调取单元，包括：确定模块，用于基于所述过程参数确定检索字段；查询模块，用于利用所述检索字段在所述焊接工艺参数包参照表中查询得到所述焊接工艺参数包。

可选地，所述调取单元，包括：输入模块，用于将所述过程参数输入所述焊接工艺参数包选择模型；第二获取模块，用于获取所述焊接工艺参数包选择模型的输出；第三获取模块，用于基于所述焊接工艺参数包选择模型的输出得到所述焊接工艺参数包。

可选地，所述多个数据采集设备至少包括：激光传感器，用于获取所述待焊接对象的焊缝信息；姿态传感器，用于检测所述运载设备的状态信息。

可选地，所述焊缝信息包括以下至少之一：焊缝厚度，焊缝底部最低点位置信息，焊缝类型，焊缝的坡口型式；所述状态信息包括：所述运载设备的车体姿态信息。

可选地，所述焊接工艺参数包包括以下至少之一：所述焊接设备的摆动速度，所述焊接设备的摆动幅度，所述焊接设备的送丝速度，所述焊接设备的电参数。

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种焊接系统，包括：存储器，与所述存储器耦合的处理器，所述存储器和所述处理器通过总线系统相通信；所述存储器用于存储程序，其中，所述程序在被处理器执行时控制所述存储器所在设备执行上述中任意一项所述的焊接控制方法；所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述中任意一项所述的焊接控制方法。

在本发明实施例中，采用获取焊接设备执行焊接操作过程中的过程参数，其中，过程参数包括以下至少之一：待焊接对象的焊缝信息，携带焊接设备的运载设备的状态信息；根据过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包；将焊接工艺参数包传输至焊接设备，以控制焊接设备基于焊接工艺参数包对待焊接对象执行焊接操作，通过本发明实施例提供的焊接控制方法，实现了利用焊接系统中的多个设备来获取焊接工艺参数包，以控制焊接设备基于焊接工艺参数包对待焊接对象执行焊接操作的目的，从而使得焊接控制中心即使不与多个设备连接，依然可以通过下位机来获取过程参数，进而可以基于获取的焊接参数来调取焊接工艺参数包，达到了提高焊接质量的技术效果，进而解决了相关技术中焊接控制中心需要与焊接系统中的多个设备连接才能获取焊接工艺参数包，导致焊接质量无法得到有效保证的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的焊接控制方法的流程图；

图2(a)是根据本发明实施例的焊缝为立焊缝的示意图；

图2(b)是根据本发明实施例的焊缝为横焊缝的示意图；

图3是根据本发明实施例的焊接控制装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种焊接控制方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的焊接控制方法的流程图，如图1所示，该焊接控制方法包括如下步骤：

步骤s102，获取焊接设备执行焊接操作过程中的过程参数，其中，过程参数包括以下至少之一：待焊接对象的焊缝信息，携带焊接设备的运载设备的状态信息。

可选的，上述焊接设备可以包括但不限于：送丝机，焊枪；过程参数可以为待焊接对象的焊缝信息。

可选的，上述焊缝信息包括以下至少之一：焊缝厚度，焊缝底部最低点位置信息(即，焊缝的深度)，焊缝类型，焊缝的坡口型式；上述状态信息包括：运载设备的车体姿态信息，例如，运载设备的车体偏转角度；这里的车体偏转角度可以为：车体的水平偏转角度、垂直偏转角度、俯仰偏转角度等。

可选的，上述焊缝信息可以通过激光传感器来获取；上述状态信息可以通过姿态传感器来获取。

在一种可选的实施例中，多个数据采集设备至少包括：激光传感器，用于获取待焊接对象的焊缝信息；姿态传感器，用于检测运载设备的状态信息。

步骤s104，根据过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包。

可选的，焊接工艺参数包包括以下至少之一：焊接设备的摆动速度，焊接设备的摆动幅度，焊接设备中的送丝机的送丝速度，焊接设备的电参数，运载设备的车体的爬行速度。

在本发明实施例中，具体执行焊接操作的设备为焊枪，焊接工艺参数包可以包括但不限于：焊枪摆速、摆幅、停留时间、焊接速度、送丝速度、电流、电压和电弧挺度(这三项都在电源面板上)、跟踪角度(爬行机放置于待焊接对象上寻找)。

另外，在本发明实施例中，焊接工艺参数包还包括焊接类型，这里的焊接类型可以为：横焊、立焊。其中，焊接类型可以通过焊缝的坡口两侧斜线斜率判断得到。

图2(a)是根据本发明实施例的焊缝为立焊缝的示意图，图2(b)是根据本发明实施例的焊缝为横焊缝的示意图，如图2(a)和图(b)所示，在进行焊接时可以在待焊接对象背面设置陶瓷衬垫，以便于焊接。

步骤s106，将焊接工艺参数包传输至焊接设备，以控制焊接设备基于焊接工艺参数包对待焊接对象执行焊接操作。

可选的，下位机将接收到的由上位机传输的焊接工艺参数包之后，会将焊接工艺参包进行解压，得到多个焊接工艺参数，并基于多个焊接工艺参数的类型将其下发至对应的焊接设备，以使得焊接设备基于接收到的焊接工艺参数对待焊接设备进行焊接。

由上可知，可以获取焊接设备执行焊接操作过程中的过程参数，其中，过程参数包括以下至少之一：待焊接对象的焊缝信息，携带焊接设备的运载设备的状态信息；接着根据过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包；并将焊接工艺参数包传输至焊接设备，以控制焊接设备基于焊接工艺参数包对待焊接对象执行焊接操作，实现了利用焊接系统中的多个设备来获取焊接工艺参数包，以控制焊接设备基于焊接工艺参数包对待焊接对象执行焊接操作的目的，从而使得焊接控制中心即使不与多个设备连接，依然可以通过下位机来获取过程参数，进而可以基于获取的焊接参数来调取焊接工艺参数包，达到了提高焊接质量的技术效果。

值得注意的是，由于在本发明实施例中，可以以工控机为中心，建立与多个设备之间数据传输关系，从而可以利用多个设备采集焊接设备焊接过程中的过程参数，然后基于过程参数调取预先存储的焊接工艺参数包，接着利用焊接设备基于焊接工艺参数包对待焊接对象进行焊接，达到了提高焊接质量的技术效果。

因此，通过本发明实施例提供的焊接控制方法，解决了相关技术中焊接控制中心需要与焊接系统中的多个设备连接才能获取焊接工艺参数包，导致焊接质量无法得到有效保证的技术问题。

根据本发明上述实施例，在步骤s102中，获取焊接设备执行焊接操作过程中的过程参数，包括：向多个数据采集设备发送控制指令，其中，控制指令用于指示多个数据采集设备采集过程参数；获取多个数据采集设备响应于控制指令采集到的过程参数。

例如，可以向激光传感器发送控制指令，以指示激光传感器采集待焊接对象的焊缝信息；这里的数据采集设备可以包括但不限于以下设备：激光传感器、数字相机、冷却机构、滤光片及壳体、姿态传感器、超声波传感器，以获取焊缝信息，比如，焊缝坡口信息，具体地，可以获取焊缝坡口图像，对焊缝坡口图像进行预处理，提取得到激光线，并进行焊缝拐点识别，弧光滤除等，得到焊缝信息，输送至工控机；此外，也可以利用姿态传感器检测运载设备的车体姿态，比如，车体偏转角度、大地坐标系等。

根据本发明上述实施例，一个方面，在根据过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包之前，该焊接控制方法还包括：采集历史时间段内的多个历史过程参数，以及多个历史过程参数对应的焊接工艺参数包；将多个历史过程参数与多个历史过程参数以时间点为轴线对应存储，得到焊接工艺参数包参照表。

在该实施例中，可以预先将不同类型的过程参数对应的焊接工艺参数包进行存储，得到焊接工艺参数包参照表，以便于后续可以基于过程参数调取焊接工艺参数包。

根据本发明上述实施例，另外一个方面，在根据过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包之前，该焊接控制方法还包括：采集历史时间段内的多个历史过程参数，以及多个历史过程参数对应的焊接工艺参数包；对包括多个历史过程参数以及多个历史过程参数对应的焊接工艺参数包的训练数据进行训练，得到焊接工艺参数包选择模型。

在该实施例中，可以基于历史时间段中的历史过程参数以及历史过程参数对应的焊接工艺参数包进行训练，得到焊接工艺参数包选择模型，以便于后续可以基于实时采集的过程参数，可以将过程参数输入至焊接工艺参数包选择模型，以得到焊接工艺参数包。

根据本发明上述实施例，一个方面，根据过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包，包括：基于过程参数确定检索字段；利用检索字段在焊接工艺参数包参照表中查询得到焊接工艺参数包。

根据本发明上述实施例，另外一个方面，根据过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包，包括：将过程参数输入焊接工艺参数包选择模型；获取焊接工艺参数包选择模型的输出；基于焊接工艺参数包选择模型的输出得到焊接工艺参数包。

通过本发明实施例提供的焊接控制方法，可以以工控机为存储中心，并利用其它设备同时待焊接对象的焊缝信息、运载设备的运行状态，并将焊缝信息以及运行状态传输至工控机，工控机可以基于接收到的焊缝信息以及运行状态调取焊接工艺参数包，以对待焊接对象进行焊接，提高了焊接质量以及焊接效率。具体地，可以以焊接电流、电压、焊接车速、设定工艺参数(即，焊接工艺参数包)、设定系统参数、实时的工艺参数、系统参数、焊缝坡口信息、焊接环境，以时间点为轴线，同时存储过程中的参数，通过坡口两侧斜线斜率判断得到焊接类型，结合电流电压，调取焊接工艺参数包。当坡口改变的情况下，激光传感器识别到后会将过程参数传输到工控机，工控机调用焊接电源数据，以及其他焊接工艺参数包；另外，通过该焊接控制方法，采集数据齐全、可以验证焊接工艺效果、为焊接工艺包或焊接工艺数据库的建立，提供数据支撑，便于后续的改进、优化。

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种焊接控制装置，图3是根据本发明实施例的焊接控制装置的示意图，如图3所示，该焊接控制装置包括：获取单元31，调取单元33以及控制单元35。下面对该焊接控制装置进行详细说明。

获取单元31，用于获取焊接设备执行焊接操作过程中的过程参数，其中，过程参数包括以下至少之一：待焊接对象的焊缝信息，携带焊接设备的运载设备的状态信息。

调取单元33，用于根据过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包。

控制单元35，用于将焊接工艺参数包传输至焊接设备，以控制焊接设备基于焊接工艺参数包对待焊接对象执行焊接操作。

此处需要说明的是，上述获取单元31，调取单元33以及控制单元35对应于实施例1中的步骤s102至s106，上述单元与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。需要说明的是，上述单元作为装置的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。

由上可知，在本申请上述实施例中，可以利用获取单元获取焊接设备执行焊接操作过程中的过程参数，其中，过程参数包括以下至少之一：待焊接对象的焊缝信息，携带焊接设备的运载设备的状态信息；然后利用调取单元根据过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包；并利用控制单元将焊接工艺参数包传输至焊接设备，以控制焊接设备基于焊接工艺参数包对待焊接对象执行焊接操作。通过本发明实施例提供的焊接控制装置，实现了利用焊接系统中的多个设备来获取焊接工艺参数包，以控制焊接设备基于焊接工艺参数包对待焊接对象执行焊接操作的目的，从而使得焊接控制中心即使不与多个设备连接，依然可以通过下位机来获取过程参数，，进而可以基于获取的焊接参数来调取焊接工艺参数包，达到了提高焊接质量的技术效果，进而解决了相关技术中焊接控制中心需要与焊接系统中的多个设备连接才能获取焊接工艺参数包，导致焊接质量无法得到有效保证的技术问题。

在一种可选的实施例中，获取单元，包括：发送模块，用于向多个数据采集设备发送控制指令，其中，控制指令用于指示多个数据采集设备采集过程参数；第一获取模块，用于获取多个数据采集设备响应于控制指令采集到的过程参数。

在一种可选的实施例中，装置还包括：第一采集单元，用于在根据过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包之前，采集历史时间段内的多个历史过程参数，以及多个历史过程参数对应的焊接工艺参数包；存储单元，用于将多个历史过程参数与多个历史过程参数以时间点为轴线对应存储，得到焊接工艺参数包参照表。

在一种可选的实施例中，焊接控制装置还包括：第二采集单元，用于在根据过程参数调取对待焊接对象进行焊接的焊接工艺参数包之前，采集历史时间段内的多个历史过程参数，以及多个历史过程参数对应的焊接工艺参数包；训练单元，用于对包括多个历史过程参数以及多个历史过程参数对应的焊接工艺参数包的训练数据进行训练，得到焊接工艺参数包选择模型。

在一种可选的实施例中，调取单元，包括：确定模块，用于基于过程参数确定检索字段；查询模块，用于利用检索字段在焊接工艺参数包参照表中查询得到焊接工艺参数包。

在一种可选的实施例中，调取单元，包括：输入模块，用于将过程参数输入焊接工艺参数包选择模型；第二获取模块，用于获取焊接工艺参数包选择模型的输出；第三获取模块，用于基于焊接工艺参数包选择模型的输出得到焊接工艺参数包。

在一种可选的实施例中，多个数据采集设备至少包括：激光传感器，用于获取待焊接对象的焊缝信息；姿态传感器，用于检测运载设备的状态信息。

在一种可选的实施例中，焊缝信息包括以下至少之一：焊缝厚度，焊缝底部最低点位置信息，焊缝类型，焊缝的坡口型式；状态信息包括：运载设备的车体姿态信息。

在一种可选的实施例中，焊接工艺参数包包括以下至少之一：焊接设备的摆动速度，焊接设备的摆动幅度，焊接设备的送丝速度，焊接设备的电参数。

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种焊接系统，包括：存储器，与存储器耦合的处理器，存储器和处理器通过总线系统相通信；存储器用于存储程序，其中，程序在被处理器执行时控制存储器所在设备执行上述中任意一项的焊接控制方法；处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述中任意一项的焊接控制方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。