[发明专利]一种不均匀间隙结构的焊接熔深的控制方法及其系统

权利要求书

1.一种不均匀间隙结构的焊接熔深的控制方法，其特征在于，包括：

获取每一间隙尺寸下不同的焊接参数的等离子体特征信号的信号强度和焊接熔深；其中，所述等离子体特征信号对间隙尺寸敏感；

确定每一间隙尺寸下不同的焊接参数的等离子体特征信号的所述信号强度和所述焊接熔深的映射关系；

根据有效焊接熔深区间和所述映射关系确定每一间隙尺寸的所述信号强度的有效强度区间；

根据实时采集的不均匀间隙尺寸将实时信号强度与所述有效强度区间进行对比，若所述实时信号强度超出所述有效强度区间，则调节当前的焊接参数进行焊接修正。

2.根据权利要求1所述的不均匀间隙结构的焊接熔深的控制方法，其特征在于，获取每一间隙尺寸下不同的焊接参数的等离子体特征信号的信号强度和焊接熔深之前包括：

确定对间隙尺寸敏感的等离子体特征信号。

3.根据权利要求2所述的不均匀间隙结构的焊接熔深的控制方法，其特征在于，确定对间隙尺寸敏感的等离子体特征信号包括：

以所述间隙尺寸为单一变量采集焊接过程的等离子体信号；

根据采集的所述等离子体信号提取所述等离子体信号的形貌参数和物理参数；

根据所述形貌参数和所述物理参数对间隙尺寸的敏感度确定表征焊接间隙尺寸的所述等离子体特征信号。

4.根据权利要求3所述的不均匀间隙结构的焊接熔深的控制方法，其特征在于，所述等离子体信号的形貌参数包括等离子体高度和等离子体面积；等离子体信号的物理参数包括等离子体温度、等离子体密度、等离子体压力和等离子体电离度。

5.根据权利要求1所述的不均匀间隙结构的焊接熔深的控制方法，其特征在于，调节当前焊接参数进行焊接修正包括：

根据所述有效强度区间和所述映射关系获取每一间隙尺寸下的有效焊接参数；

计算所述实时信号强度与所述有效强度区间的偏差值；

根据采集的实时间隙尺寸确定所述有效焊接参数；

根据所述有效焊接参数和所述偏差值修正所述焊接参数。

6.根据权利要求1所述的不均匀间隙结构的焊接熔深的控制方法，其特征在于，所述焊接参数包括激光功率，取值范围为1000-3000W；焊接速度，取值范围为0.8-1.6m/min；中心偏移量，取值范围为0-0.1mm；离焦量，取值范围为0-5mm；间隙大小，取值范围为0-0.3mm。

7.一种不均匀间隙结构的焊接熔深的控制系统，其特征在于，包括：

信号获取模块，用于获取每一间隙尺寸下不同的焊接参数的等离子体特征信号的信号强度和焊接熔深；其中，所述等离子体特征信号为对间隙尺寸敏感的等离子体信号；

信号处理模块，用于确定每一间隙尺寸下不同的焊接参数的等离子体特征信号的所述信号强度和所述焊接熔深的映射关系；还用于根据有效焊接熔深区间和所述映射关系确定所述信号强度的有效强度区间；

信号判定调节模块，用于根据实时采集的不均匀间隙尺寸将实时信号强度与所述有效强度区间进行对比，若所述实时信号强度超出所述有效强度区间，则调节当前的焊接参数进行焊接修正。

8.根据权利要求7所述的不均匀间隙结构的焊接熔深的控制系统，其特征在于，所述信号处理模块还用于确定对间隙尺寸敏感的等离子体特征信号。

9.根据权利要求8所述的不均匀间隙结构的焊接熔深的控制系统，其特征在于，所述信号处理模块包括提取单元和确定单元；

所述获取模块还用于将所述间隙尺寸为单一变量采集焊接过程的等离子体信号；

所述提取单元用于根据采集的所述等离子体信号提取所述等离子体信号的形貌参数和物理参数；

所述确定单元用于根据所述形貌参数和所述物理参数对间隙尺寸的敏感度确定表征焊接间隙尺寸的所述等离子体特征信号。

10.根据权利要求7所述的不均匀间隙结构的焊接熔深的控制系统，其特征在于，所述信号判定调节模块包括：

获取单元，用于根据所述有效强度区间和所述映射关系获取每一间隙尺寸下的有效焊接参数；

计算单元，用于计算所述实时信号强度与所述有效强度区间的偏差值；

有效焊接参数确定单元，用于根据采集的实时间隙尺寸确定所述有效焊接参数；

调节单元，用于根据所述有效焊接参数和所述偏差值调节修正所述焊接参数。