[发明专利]一种焊接熔池动态过程在线监测系统及方法

摘要

本发明公开了一种焊接熔池动态过程在线监测系统及方法，该系统包括集成控制中心、传感检测子系统、运动控制子系统、专家数据库、焊接工艺控制子系统和数据传输接口，集成控制中心用于接收数据信息，发送运动控制指令、焊接工艺控制指令，以及发送数据和读取指令；传感检测子系统用于采集焊接熔池图像信息、工艺信息、声音信号和温度；运动控制子系统用于完成焊缝跟踪、焊枪高度调整以及速度的控制；专家数据库用于保存焊接工艺控制参数、运动控制参数和传感检测信息；焊接工艺控制子系统用于实现对焊接电流、电弧电压、速度的控制；数据传输接口用于实现数据通讯；所述方法采用监测系统进行在线监测。本发明具有可靠性高、功能高度集成等优点。

主权项

一种焊接熔池动态过程在线监测方法，其采用焊接熔池动态过程在线监测系统进行监测，该监测系统包括工艺评价和工艺数据共享两个功能，其包括集成控制中心、传感检测子系统、运动控制子系统、专家数据库、焊接工艺控制子系统和数据传输接口，所述监测方法包括如下步骤：1)启动焊接熔池动态过程在线监测系统；2)选择系统功能，若进行工艺评价，则进入步骤3)，若进行工艺数据共享，则进入步骤9)；3)针对焊接样件的焊接工艺需求，选择焊接形式与焊接板厚；4)集成控制中心读取专家数据库中保存的焊接工艺参数、焊接运动控制参数，根据所述焊接工艺参数、焊接运动控制参数分别对焊接工艺控制子系统、运动控制子系统进行设置，开始焊接样件的焊接操作；5)集成控制中心对传感检测子系统进行控制，实现对当前焊接过程的在线监测，并将在线监测数据保存至专家数据库中；6)集成控制中心对传感检测子系统采集得到的传感数据进行特征提取、系统建模与预测、以及焊接质量评价：若当前焊接质量存在缺陷，则进入步骤7)；若不存在缺陷，则进入步骤8)；7)集成控制中心利用所建立的系统模型，设计控制器，实现对焊接工艺参数、焊接运动控制参数的快速调整，然后返回步骤5)；8)集成控制中心将当前焊接工艺参数、焊接运动控制参数保存至专家数据库，实现专家数据库信息的更新，然后返回步骤2)；9)集成控制中心利用数据传输接口读取焊接生产线监控中心的指令；10)集成控制中心对指令进行数据分析：若焊接生产线监控中心选择进行工艺指导，则进入步骤11)；若焊接生产线监控中心选择进行焊接过程在线监测传感数据的显示，则进入步骤12)；11)集成控制中心将根据焊接生产线监控中心所需的工艺要求，将由专家数据库读取的焊接工艺参数，经数据传输接口发送至焊接生产线监控中心，并返回步骤2)，直至在线监测结束；12)集成控制中心将读取专家数据库所保存的当前工艺参数下的在线监测传感数据，经数据传输接口发送至焊接生产线监控中心，并返回步骤2)，直至在线监测结束。