CN110773862A - 一种激光填丝焊接方法、控制装置、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种激光填丝焊接方法、控制装置、设备以及存储材料，方法包括：获取工业相机拍摄的包含焊丝端部至焊丝与送丝装置丝嘴接触处的图像；根据图像计算焊丝端部与送丝装置丝嘴接触处的距离，即焊丝长度；将焊丝的长度与预设的长度范围进行比对，若焊丝长度不在预设长度范围内，则控制送丝装置对焊丝长度进行调整，调整完毕后控制激光焊接头进行焊接；若焊丝长度在预设的长度范围内，控制激光焊接头进行焊接。该方法可以有效控制焊丝的长度，从而能够得到稳定、连续美观的焊缝。

Description

一种激光填丝焊接方法、控制装置、设备及存储介质
技术领域
本发明属于激光焊接技术领域，尤其涉及一种激光填丝焊接方法、控制装置、设备以及存储介质。
背景技术
激光焊接具有热影响区小、焊接变形小、结合强度好、生产效率高、易于实现自动化加工等优点。但是，激光焊接仍存在以下局限：激光焊接对接头间隙要求严格，所允许的间隙量最大不超过板厚的10％；焊接过程不稳定，焊缝成形不理想，容易产生塌陷、气孔和裂纹等缺陷；焊接接头易被烧损，焊缝的化学成分完全取决于母材，不能按要求对性能进行调控。激光填丝焊接技术有效解决了上述不足，得到了广泛的研究。在激光填丝焊接过程中，焊丝的作用主要包括：为焊缝提供合金化的必要元素，从而提高焊缝的组织性能，减少焊缝裂纹和组织软化等缺陷；弥补焊接过程中的元素烧损，得到饱满的焊缝成形，避免塌陷、气孔等缺陷。
传统弧焊方式因为存在其独有的自我调节机制，而使得焊丝过长或者过短可以通过自反馈调节方式调整焊丝的长度达到合适，同时由于弧焊时热输入量大，即使焊丝出现一定的偏移也可以达到熔化焊丝的效果。激光填丝焊接不同于传统弧焊方式，激光填丝焊接由于其热输入量集中，送丝机构和焊接***为两个分离***，焊接过程中两者之间缺乏相互调节，导致会出现焊丝过长或过短的情况时，焊接效果不稳定，无法得到均匀的焊缝。
发明内容
本发明提供一种激光填丝焊接方法，用以解决现有技术中激光填丝焊接时焊丝过长或过短导致焊接效果不稳定，无法得到均匀焊缝的技术问题。
本发明第一方面提供一种激光填丝焊接方法，所述方法包括：
获取工业相机拍摄的包含焊丝端部至焊丝与送丝装置丝嘴接触处的图像；
根据所述图像计算焊丝端部至焊丝与送丝装置丝嘴接触处的距离，所述距离作为焊丝的长度；
将所述焊丝的长度与预设的长度范围进行比对，判断所述焊丝的长度是否在所述预设的长度范围内；
若所述焊丝长度不在所述预设长度范围内，则控制送丝装置对焊丝长度进行调整，调整完毕后控制激光焊接头进行焊接；若所述焊丝长度在所述预设长度范围内，控制激光焊接头进行焊接。
优选地，所述控制送丝装置对焊丝长度进行调整，包括：
计算焊丝需要调整的长度值，控制送丝装置根据所述需要调整的长度值对焊丝的长度进行调整。
优选地，所述控制送丝装置对焊丝长度进行调整还包括：在送丝装置对焊丝的长度进行调整时，根据工业相机实时拍摄的图片计算焊丝的实时长度，并持续将焊丝长度与所述预设的长度范围进行比对，直至焊丝长度达到所述预设的长度范围，控制送丝装置停止调整焊丝长度。
优选地，所述焊丝为铝丝、钢丝、铜丝、钛丝、镍丝中的任意一种。
本发明第二方面还提供一种激光填丝焊接控制装置，所述装置包括：
图像获取模块，用于获取工业相机拍摄的包含焊丝端部至焊丝与送丝装置丝嘴接触处的图像；
计算模块，用于根据所述图像计算焊丝端部至焊丝与送丝装置丝嘴接触处的距离，即焊丝的长度；
比对模块，用于将所述焊丝的长度与预设的长度范围进行比对；
控制模块，用于若所述焊丝长度不在所述预设的长度范围内时，则控制送丝装置对焊丝长度进行调整，调整完毕后控制激光焊接头进行焊接；若所述焊丝长度在所述预设的长度范围内时，控制激光焊接头进行焊接。
本发明第三方面提供一种激光填丝焊接设备，包含工业相机、送丝装置、激光焊接头和控制装置，所述控制装置为本发明第二方面提供的激光填丝焊接控制装置。
本发明第四方面还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现本发明第一方面提供的激光填丝焊接方法中的各步骤。
从上述本发明实施例可知，本发明中的激光填丝焊接方法，通过控制工业相机拍摄焊丝及丝嘴之间的距离得到焊丝长度，将焊丝长度与预设长度范围进行比对，若焊丝长度不在预设范围内，则控制送丝装置对焊丝长度进行调整再控制激光焊接头进行焊接。若所述焊丝长度在预设的长度范围内，则控制激光焊接头进行焊接。该方法可以有效控制焊丝的长度在预设的范围内，从而能够得到稳定的焊接效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的激光填丝焊接方法的一种流程示意图；
图2为本申请实施例提供的激光填丝焊接控制装置的模块示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。
为更好地理解本发明的技术内容，下面结合附图对本申请的技术方案进行详细介绍，请参阅图1，为本申请实施例提供的激光填丝焊接方法的流程示意图，方法包括：
步骤101，获取工业相机拍摄的包含焊丝端部至焊丝与送丝装置丝嘴接触处的图像；
步骤102，根据图像计算焊丝端部至焊丝与送丝装置丝嘴接触处的距离，该距离作为焊丝的长度；
在本申请实施例中，采用工业相机拍摄包含焊丝端部至焊丝与送丝装置丝嘴接触处的图像，由工业相机采集拍摄的图像中包含选定特征点的具体坐标位置，本申请实施例中采用焊丝的端部以及焊丝与丝嘴接触处作为数据采集的两个特征点，根据该两处特征点的坐标信息，可以计算出两个特征点的距离，这个距离即焊丝的长度。
步骤103，将焊丝的长度与预设的长度范围进行比对，判断所述焊丝的长度是否在所述预设的长度范围内；
在本申请实施例中，不同的焊接材料以及不同的焊丝形成稳定、均匀的焊缝、焊点所需的焊丝长度都不相同，需要在实际应用中根据制造经验判定需要使用的焊丝的长度范围，作为比对的范围标准。当焊丝长度在此范围内，可以形成稳定且均匀的焊缝，当焊丝长度不在此范围内，则会导致焊接效果不稳定的情况。
步骤104，若焊丝长度不在预设长度范围内，则控制送丝装置对焊丝长度进行调整，调整完毕后控制激光焊接头进行焊接；
在本申请实施例中，当步骤103中的比对结果为焊丝长度不在可以得到稳定且均匀的焊缝的焊丝长度范围内时，则控制送丝装置调整焊丝的长度至预设的长度范围内，再控制激光焊接头进行焊接。
步骤105，若焊丝长度在预设的长度范围内，控制激光焊接头进行焊接。
本申请实施例提供的激光填丝焊接方法，通过控制工业相机拍摄焊丝及送丝装置丝嘴之间的距离得到焊丝长度，将焊丝长度与预设的长度范围进行比对，若焊丝长度不在预设的范围内，则控制送丝装置对焊丝长度进行调整，再控制激光焊接头进行焊接。若焊丝长度在预设的长度范围内，则控制激光焊接头进行焊接。该方法可以有效控制焊丝的长度在预设的范围内，从而能够得到稳定的焊接效果。
可选地，控制送丝装置对焊丝长度进行调整，包括：计算焊丝长度需要调整的长度值，控制送丝装置根据需要调整的长度值对焊丝的长度进行调整。
在本申请实施例中，当焊丝长度不在预设的长度范围内时，计算预设的长度范围的中间值与实际计算得到的焊丝长度的差值，若差值为正值，说明焊丝长度偏短，则控制送丝装置加长焊丝长度，加长的长度为差值的绝对值。若差值为负值，说明焊丝长度偏长，则控制送丝装置缩短焊丝的长度，缩短的长度为差值的绝对值。送丝装置调整完毕后，再控制激光焊接头进行焊接，以得到稳定、良好的焊缝。
可选地，控制送丝装置对焊丝长度进行调整还包括：在送丝装置对焊丝的长度进行调整时，根据工业相机实时拍摄的图片计算焊丝的实时长度，并持续将焊丝长度与预设的长度范围进行比对，直至焊丝长度达到预设的长度范围，控制送丝装置停止调整焊丝长度。
在本申请实施例中，控制装置对焊丝的长度的调整过程进行实时监控。当首次检测到的焊丝的尺寸小于预设的尺寸范围时，控制送丝装置加长焊丝的长度。当首次检测到的焊丝的尺寸大于预设的尺寸范围时，控制送丝装置缩短焊丝的长度。在加长或缩短的过程中，控制工业相机连续获取焊丝的长度，并将焊丝的长度与预设的长度范围进行比对，直至焊丝长度达到预设的长度范围时，控制送丝装置停止调整焊丝长度。再控制激光焊接头进行焊接以获得稳定良好的焊缝。
优选地，焊丝为铝丝、钢丝、铜丝、钛丝、镍丝中的任意一种。
第二方面，如图2所示，为本申请实施例提供的激光填丝焊接控制装置的模块示意图，装置包括：
图像获取模块201，用于获取工业相机拍摄的包含焊丝端部至焊丝与送丝装置丝嘴接触处的图像。
计算模块202，用于根据图像计算焊丝端部至焊丝与送丝装置丝嘴接触处的距离，即焊丝长度。
比对模块203，用于将焊丝长度与预设的长度范围进行比对；
控制模块204，用于若焊丝长度不在预设的长度范围内时，则控制送丝装置对焊丝长度进行调整，调整完毕后控制激光焊接头进行焊接；若焊丝长度在预设的长度范围内时，控制激光焊接头进行焊接。
可以理解的是，各个模块的功能与图1实施例提供的激光填丝焊接方法的内容一致，此处不予赘述。
本申请实施例提供的激光填丝焊接控制装置，通过控制工业相机拍摄焊丝及丝嘴之间的距离得到焊丝长度，将焊丝长度与预设长度范围进行比对，若焊丝长度不在预设范围内，则控制送丝装置对焊丝长度进行调整再控制激光焊接头进行焊接。若焊丝长度在预设的长度范围内，则控制激光焊接头进行焊接。该控制装置可以有效控制焊丝的长度在预设的范围内，从而能够得到稳定的焊接效果。
第三方面，本申请实施例还提供一种激光填丝焊接设备，设备包含：工业相机、送丝装置、激光焊头和控制装置，控制装置为图2实施例中提供的激光填丝焊接控制装置。
第四方面，本申请实施例还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，实现第一方面提供的激光填丝焊接方法的各个步骤。
在上述实施例中，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，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的技术方案的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种激光填丝焊接方法，其特征在于，所述方法包括：
获取工业相机拍摄的包含焊丝端部至焊丝与送丝装置丝嘴接触处的图像；
根据所述图像计算焊丝端部至焊丝与送丝装置丝嘴接触处的距离，所述距离作为焊丝的长度；
将所述焊丝的长度与预设的长度范围进行比对，判断所述焊丝的长度是否在所述预设的长度范围内；
若所述焊丝长度不在所述预设的长度范围内，则控制送丝装置对焊丝长度进行调整，调整完毕后控制激光焊接头进行焊接；若所述焊丝长度在预设的长度范围内，则控制激光焊接头进行焊接。
2.根据权利要求1所述的激光填丝焊接方法，其特征在于，所述控制送丝装置对焊丝长度进行调整，包括：
计算焊丝需要调整的长度值，控制送丝装置根据所述需要调整的长度值对焊丝的长度进行调整。
3.根据权利要求1所述的激光填丝焊接方法，其特征在于，所述控制送丝装置对焊丝长度进行调整还包括：在送丝装置对焊丝的长度进行调整时，根据工业相机实时拍摄的图片计算焊丝的实时长度，并持续将焊丝长度与所述预设的长度范围进行比对，直至焊丝长度达到所述预设的长度范围，控制送丝装置停止调整焊丝长度。
4.根据权利要求1所述的激光填丝焊接方法，其特征在于，所述焊丝为铝丝、钢丝、铜丝、钛丝、镍丝中的任意一种。
5.一种激光填丝焊接控制装置，其特征在于，所述装置包括：
图像获取模块，用于获取工业相机拍摄的包含焊丝端部至焊丝与送丝装置丝嘴接触处的图像；
计算模块，用于根据所述图像计算焊丝端部至焊丝与送丝装置丝嘴接触处的距离，即焊丝的长度；
比对模块，用于将所述焊丝的长度与预设的长度范围进行比对；
控制模块，用于若所述焊丝长度不在所述预设的长度范围内时，则控制送丝装置对焊丝长度进行调整，调整完毕后控制激光焊接头进行焊接；若所述焊丝长度在所述预设的长度范围内时，控制激光焊接头进行焊接。
6.一种激光填丝焊接设备，其特征在于，所述激光填丝焊接设备包含工业相机、送丝装置、激光焊接头和控制装置，所述控制装置为权利要求5中所述的激光填丝焊接控制装置。
7.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1～4任意一项所述的激光填丝焊接方法中的各步骤。
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