焊头控制方法、超声波焊接机及存储介质

技术领域

本发明涉及超声波焊接机技术领域，具体的，涉及一种焊头控制方法，还涉及应用该焊头控制方法的超声波焊接机，还涉及应用该焊头控制方法的计算机可读存储介质。

背景技术

超声波焊接机在焊接加工时，焊接流程包括以下步骤：首先，控制焊头移动至待焊接产品的焊接位置；接着，控制焊头以预设幅度进行发振并持续下压，使两个待焊接产品的焊接位置熔解连接；最后，在焊接位置固化后，控制焊头由焊接位置回到原点位置。

但是现有的方案在产品焊接固化时，仅仅是将焊头停止工作，不对焊接位置进行任何操作，使得焊头自然垂落，不利于对焊接位置的固化定型，影响焊接效果。而且，在完成固化后，则驱动焊头以固定的移动速度由焊接位置回到原点位置，不考虑焊头与焊接位置分离时的黏连情况，直接快速与待焊接产品分离，容易导致产品的焊接位置受到破坏。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种可提高产品焊接位置的焊接质量的焊头控制方法。

本发明的第二目的是提供一种可提高产品焊接位置的焊接质量的超声波焊接机。

本发明的第三目的是提供一种可提高产品焊接位置的焊接质量的计算机可读存储介质。

为了实现上述第一目的，本发明提供的焊头控制方法包括：在焊头结束焊接发波后，进入固化进程；在预设固化时长内控制焊头对焊接位置进行保压操作；在预设固化时长结束并控制焊头由焊接位置移动至原点位置时，确认焊头当前行程阶段，根据当前行程阶段控制焊头的移动速度，其中，当前行程阶段包括焊头与焊接位置初始分离的慢速分离段以及焊头与焊接位置完全分离的快速分离段，焊头位于慢速分离段的第一预设移动速度小于焊头位于快速分离段的第二预设移动速度。

由上述方案可见，本发明的焊头控制方法在进入固化进程时，通过在预设固化时长内控制焊头对焊接位置进行保压操作，可使焊头将稳定的压力施加于产品的焊接位置，有利焊接位置的固化定型，同时，在控制焊头由焊接位置移动至原点位置时，进行分段控制，在焊头与焊接位置初始分离时以低速移动，避免损坏焊接位置，提高产品的焊接质量，同时，在焊头与焊接位置完全分离后，快速控制焊头移动，以减少焊头归位时间，提高焊接效率。

进一步的方案中，在控制焊头由焊接位置移动至原点位置时，获取预设固化时长结束后的预设时长内焊头受到焊接位置的压力变化值；若压力变化值大于预设压力变化值，则将第一预设移动速度降低预设速度值。

由此可见，在固化完成时，焊接位置可能会与焊头存在一定的粘性，因此，需要根据焊接位置与焊头粘连情况调整第一预设移动速度，避免移动速度过大导致焊接位置受损，通过焊头受到焊接位置的压力变化值可确认焊接位置与焊头粘连程度，压力变化值大于预设压力变化值时，则认为粘连程度较高，需要降低速度。

进一步的方案中，分段控制焊头由焊接位置移动至原点位置的步骤包括：获取焊头的行程控制参数的数值，根据行程控制参数的数值控制焊头当前阶段的移动速度。

由此可见，通过获取行程控制参数的数值，以便确认切换焊头移动速度的时机，从而提高焊头移动控制的精度。

进一步的方案中，行程控制参数是焊头距离焊接位置的距离；根据行程控制参数的数值控制焊头当前阶段的移动速度的步骤包括：当焊头距离焊接位置的距离小于第一预设距离时，控制焊头以第一预设速度移动；当焊头距离焊接位置的距离大于或等于第一预设距离时，控制焊头以第二预设速度移动。

由此可见，焊头距离焊接位置的距离可确认焊头是否完全分离焊接位置，从而便于控制焊头的移动速度。

进一步的方案中，行程控制参数是焊头离开焊接位置的时长；根据行程控制参数的数值控制焊头当前阶段的移动速度的步骤包括：当焊头离开焊接位置的时长小于第一预设时长时，控制焊头以第一预设速度移动；当焊头距离焊接位置的距离大于或等于第一预设时长时，控制焊头以第二预设速度移动。

由此可见，根据焊头离开焊接位置的时长可确认焊头是否完全分离焊接位置，从而便于控制焊头的移动速度。

进一步的方案中，行程控制参数是焊头所受到的压力；根据行程控制参数的数值控制焊头当前阶段的移动速度的步骤包括：当焊头所受到的压力大于第一预设压力时，控制焊头以第一预设速度移动；当焊头距离焊接位置的距离小于或等于第一预设压力时，控制焊头以第二预设速度移动。

由此可见，焊头离开焊接位置时，焊头所受到的压力会逐渐减小，因此，可通过焊头所受到的压力确认焊头是否完全分离焊接位置。

进一步的方案中，行程控制参数是焊头所受到的压力和焊头距离焊接位置的距离；根据行程控制参数的数值控制焊头当前阶段的移动速度的步骤包括：当焊头所受到的压力大于第二预设压力且焊头距离焊接位置的距离小于第二预设距离，控制焊头以第一预设速度移动；当焊头所受到的压力小于或等于第二预设压力且焊头距离焊接位置的距离大于或等于第二预设距离，控制焊头以第二预设速度移动。

由此可见，通过焊头所受到的压力和焊头距离焊接位置的距离结合判断焊头是否完全分离焊接位置，从而提高判断的准确性。

进一步的方案中，在预设固化时长内控制焊头对焊接位置进行保压操作的步骤包括：控制焊头所受到的压力处于预设压力范围内；或者控制焊头的当前位置与原点位置的距离等于预设距离值。

由此可见，控制焊头所受到的压力处于预设压力范围内或者控制焊头的当前位置与原点位置的距离等于预设距离值，可使焊接位置受到稳定的压力，使焊接位置更好的固化定型。

为了实现本发明的第二目的，本发明提供超声波焊接机包括处理器以及存储器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的焊头控制方法的步骤。

为了实现本发明的第三目的，本发明提供的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被控制器执行时实现上述的焊头控制方法的步骤。

附图说明

图1是本发明焊头控制方法实施例的流程图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的焊头控制方法是应用在超声波焊接机中的应用程序，用于对超声波焊接机进行焊接固化时对焊头进行控制。优选的，本实施例中，超声波焊接机设置驱动装置和焊头，驱动装置用于驱动焊头沿设定轨迹往返运动，如，沿竖直方向往返运动，从而可进行焊接操作。超声波焊接机设置驱动装置和焊头为本领域技术人员所公知的技术，在此不再赘述。

焊头控制方法实施例：

如图1所示，本实施例中，焊头控制方法在工作时，首先执行步骤S1，在焊头结束焊接发波后，进入固化进程。超声波焊接机与待焊接产品的焊接位置接触后，控制焊头以设定的振幅进行起振，使焊头产生超声波对焊接位置进行熔解焊接，在结束焊接发波后，为了使焊接位置可更好地连接，需要对熔解的焊接位置进行固化操作，因此，需要进入固化进程。

进入固化进程后，执行步骤S2，在预设固化时长内控制焊头对焊接位置进行保压操作。预设固化时长可根据实验数据预先设置，例如，预设固化时长为2秒。通过在预设固化时长内控制焊头对焊接位置进行保压操作，可使焊头将稳定的压力施加于产品的焊接位置，有利焊接位置的固化定型。

本实施例中，在预设固化时长内控制焊头对焊接位置进行保压操作的步骤包括：控制焊头所受到的压力处于预设压力范围内。其中，预设压力范围可根据实验数据预先设置。控制焊头所受到的压力可通过设置压力传感器进行检测，此为本领域技术人员所公知的技术，在此不再赘述。通过控制焊头所受到的压力处于预设压力范围内，可使焊接位置受到稳定的压力，使焊接位置更好的固化定型。

另一实施例中，在预设固化时长内控制焊头对焊接位置进行保压操作的步骤包括：控制焊头的当前位置与原点位置的距离等于预设距离值。其中，预设距离值可根据实验数据预先设置。原点位置可由用户自行设置或通过程序开发人员预先设置，原点位置是每完成一次焊接后需要归位的位置，且以该位置为下一次焊接时焊头向焊接位置行进的起点。通过控制焊头的当前位置与原点位置的距离等于预设距离值，可使焊接位置维持稳定的受力，使焊接位置更好的固化定型。

进行保压操作后，执行步骤S3，在预设固化时长结束并控制焊头由焊接位置移动至原点位置时，确认焊头当前行程阶段，根据当前行程阶段控制焊头的移动速度。其中，当前行程阶段包括焊头与焊接位置初始分离的慢速分离段以及焊头与焊接位置完全分离的快速分离段，焊头位于慢速分离段的第一预设移动速度小于焊头位于快速分离段的第二预设移动速度。其中，第一预设移动速度和第二预设移动速度根据实验数据预先设置。第一预设移动速度在控制焊头由焊接位置移动至原点位置时，进行分段控制，在焊头与焊接位置初始分离时以低速移动，避免损坏焊接位置，提高产品的焊接质量，同时，在焊头与焊接位置分离后，快速控制焊头移动，以减少焊头归位时间，提高焊接效率。

本实施例中，在控制焊头由焊接位置移动至原点位置时，获取预设固化时长结束后的预设时长内焊头受到焊接位置的压力变化值；若压力变化值大于预设压力变化值，则将第一预设移动速度降低预设速度值。其中，预设时长和预设速度值可根据实验数据预先设置，需保障在预设时长内焊头与焊接位置处于未完全分离状态。在固化完成时，焊接位置可能会与焊头存在一定的粘性，因此，需要根据焊接位置与焊头粘连情况调整第一预设移动速度，避免移动速度过大导致焊接位置受损，通过焊头受到焊接位置的压力变化值可确认焊接位置与焊头粘连程度，压力变化值大于预设压力变化值时，则认为粘连程度较高，需要降低速度，降低后的速度为第一预设移动速度与预设速度值的差值。

本实施例中，分段控制焊头由焊接位置移动至原点位置的步骤包括：获取焊头的行程控制参数的数值，根据行程控制参数的数值控制焊头当前阶段的移动速度。行程控制参数是用于确认焊头所处的当前行程阶段的参数。通过获取行程控制参数的数值，以便确认切换焊头移动速度的时机，从而提高焊头移动控制的精度。行程控制参数包括焊头距离焊接位置的距离、焊头离开焊接位置的时长和焊头所受到的压力，可通过用户选择设置行程控制参数来控制焊头的移动速度。

一个实施例中，行程控制参数是焊头距离焊接位置的距离；根据行程控制参数的数值控制焊头当前阶段的移动速度的步骤包括：当焊头距离焊接位置的距离小于第一预设距离时，控制焊头以第一预设速度移动；当焊头距离焊接位置的距离大于或等于第一预设距离时，控制焊头以第二预设速度移动。其中，第一预设距离可根据实验数据预先设置。通过获取焊头距离焊接位置的距离可确认焊头是否完全分离焊接位置，从而便于控制焊头的移动速度。

另一个实施例中，行程控制参数是焊头离开焊接位置的时长；根据行程控制参数的数值控制焊头当前阶段的移动速度的步骤包括：当焊头离开焊接位置的时长小于第一预设时长时，控制焊头以第一预设速度移动；当焊头距离焊接位置的距离大于或等于第一预设时长时，控制焊头以第二预设速度移动。第一预设时长可根据实验数据预先设置。在控制焊头开始离开焊接位置时开启计时，根据焊头离开焊接位置的时长可确认焊头是否完全分离焊接位置，从而便于控制焊头的移动速度。

另一个实施例中，行程控制参数是焊头所受到的压力；根据行程控制参数的数值控制焊头当前阶段的移动速度的步骤包括：当焊头所受到的压力大于第一预设压力时，控制焊头以第一预设速度移动；当焊头距离焊接位置的距离小于或等于第一预设压力时，控制焊头以第二预设速度移动。第一预设压力可根据实验数据预先设置。焊头离开焊接位置时，焊头所受到的压力会逐渐减小，因此，可通过焊头所受到的压力确认焊头是否完全分离焊接位置。

焊头距离焊接位置的距离、焊头离开焊接位置的时长和焊头所受到的压力中还可以至少两个进行结合作为行程控制参数的数值，用以判断焊头的移动速度切换的时机。

一个实施例中，行程控制参数是焊头所受到的压力和焊头距离焊接位置的距离；根据行程控制参数的数值控制焊头当前阶段的移动速度的步骤包括：当焊头所受到的压力大于第二预设压力且焊头距离焊接位置的距离小于第二预设距离，控制焊头以第一预设速度移动；当焊头所受到的压力小于或等于第二预设压力且焊头距离焊接位置的距离大于或等于第二预设距离，控制焊头以第二预设速度移动。第二预设压力、第二预设距离可根据实验数据预先设置。通过焊头所受到的压力和焊头距离焊接位置的距离结合判断焊头是否完全分离焊接位置，从而提高判断的准确性。

可选的实施例中，焊头与焊接位置完全分离的快速分离段还可进一步划分为第一行程和第二行程，第一行程靠近焊接位置的一侧，第一行程靠近原点位置的一侧，焊头处于第一行程的移动速度大于焊头处于第二行程的移动速度。通过在靠近原点位置时降低移动速度，可减小由于焊头移动惯性对设备造成的损伤，避免设备焊接精度降低。

由上述可知，本发明的焊头控制方法在进入固化进程时，通过在预设固化时长内控制焊头对焊接位置进行保压操作，可使焊头将稳定的压力施加于产品的焊接位置，有利焊接位置的固化定型，同时，在控制焊头由焊接位置移动至原点位置时，进行分段控制，在焊头与焊接位置初始分离时以低速移动，避免损坏焊接位置，提高产品的焊接质量，同时，在焊头与焊接位置完全分离后，快速控制焊头移动，以减少焊头归位时间，提高焊接效率。

超声波焊接机实施例：

本实施例的超声波焊接机包括控制器，控制器执行计算机程序时实现上述焊头控制方法实施例中的步骤。

例如，计算机程序可以被分割成一个或多个模块，一个或者多个模块被存储在存储器中，并由控制器执行，以完成本发明。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在超声波焊接机中的执行过程。

超声波焊接机可包括，但不仅限于，控制器、存储器。本领域技术人员可以理解，超声波焊接机可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如超声波焊接机还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

例如，控制器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用控制器、数字信号控制器 (DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用控制器可以是微控制器或者该控制器也可以是任何常规的控制器等。控制器是超声波焊接机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个超声波焊接机的各个部分。

存储器可用于存储计算机程序和/或模块，控制器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现超声波焊接机的各种功能。例如，存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（例如声音接收功能、声音转换成文字功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（例如音频数据、文本数据等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式 硬盘，智能存储卡（SmartMediaCard, SMC），安全数字（SecureDigital, SD）卡，闪存卡（FlashCard）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

计算机可读存储介质实施例：

上述实施例的超声波焊接机集成的模块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存储介质中。基于这样的理解，实现上述焊头控制方法实施例中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被控制器执行时，可实现上述焊头控制方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。存储介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccessMemory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明做出的非实质性修改，也均落入本发明的保护范围之内。