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确定管道焊接焊枪摆动方向的方法和系统

文献发布时间:2024-04-18 20:01:23


确定管道焊接焊枪摆动方向的方法和系统

技术领域

本申请涉及管道焊接技术领域,特别涉及一种确定管道焊接焊枪摆动方向的方法和系统。

背景技术

随着科技的发展,在对管道进行焊接时,通常会应用自动化焊接设备或半自动化焊接设备。

在对管道进行焊接时,由于管道的直径和壁厚较大,通常需要先在管道两端的管口处开坡口,然后,将两个管道的坡口相对并进行焊接。在焊接的过程中,焊枪既需要沿管道圆周方向进行旋转,又需要沿管道的轴线方向进行摆动,以使两个管道的坡口处于熔融状态,从而,完成对两个管道之间的焊接。相关技术中,在对管道进行焊接时,通常需要技术人员通过显示设备实时观测焊枪旋转的角度、以及焊枪与坡口侧壁之间的距离,然后,通过遥控设备控制焊枪的摆动方向以完成焊接工作。

一方面,人眼观测所能达到的精度是有限的,焊接精度的提高受到限制;另一方面,管道的直径通常比较大,焊接一次所需的时间比较久,使得技术人员的工作强度比较大,容易引发视觉疲劳,从而造成焊接误差,进而导致焊接精度低。

发明内容

本申请实施例提供了一种确定管道焊接焊枪摆动方向的方法和系统,能够解决相关技术中焊接精度低的问题。技术方案如下:

第一方面,提供了一种确定管道焊接焊枪摆动方向的方法,所述方法应用于确定管道焊接焊枪摆动方向的系统,所述系统包括:电流传感器、电压传感器、角度传感器、控制器、以及焊枪运动机构,其中,所述焊枪运动机构安装有焊枪;

所述方法包括:

所述控制器控制所述焊枪运动机构沿管道的圆周方向旋转,并沿所述管道的轴线方向运动;

所述控制器按预设周期时长获取所述焊枪发送的第一送丝速度和第一干伸长、所述电流传感器发送的第一电流值、所述电压传感器发送的第一电压值、以及所述角度传感器发送的第一焊接角度,其中,所述第一焊接角度为所述焊枪从预设的基准焊接位置沿所述管道的圆周方向旋转到当前位置所经过的角度;

所述控制器基于所述第一电流值、所述第一电压值、以及所述第一焊接角度,确定所述焊枪对应的第一电弧电阻;

所述控制器根据所述第一送丝速度、所述第一干伸长、所述第一焊接角度、以及电弧电阻阈值计算公式,确定所述焊枪在所述当前位置对应的第一电弧电阻阈值;

所述控制器基于所述第一电弧电阻、所述第一电弧电阻阈值、以及所述第一方向,确定所述焊枪对应的目标摆动方向。

在一种可能的实现方式中,所述控制器基于所述第一电流值、所述第一电压值、以及所述第一焊接角度,确定所述焊枪对应的第一电弧电阻,包括:

基于所述第一焊接角度、焊接角度与角度系数的对应关系,确定所述第一焊接角度对应的第一角度系数;

计算所述第一电压值和所述第一电流值的第一商,并计算所述第一商与所述第一角度系数的第一乘积,得到所述焊枪对应的第一电弧电阻。

在一种可能的实现方式中,所述控制器基于所述第一电弧电阻、所述第一电弧电阻阈值、以及所述焊枪在所述管道的轴线方向上的当前运动方向,确定所述焊枪对应的目标摆动方向,包括:

如果所述第一电弧电阻大于所述第一电弧电阻阈值,则确定与所述焊枪在所述管道的轴线方向上的当前运动方向相同的第一方向为目标摆动方向;

如果所述第一电弧电阻小于或等于所述第一电弧电阻阈值,则确定与所述焊枪在所述管道的轴线方向上的当前运动方向相反的第二方向为目标摆动方向。

在一种可能的实现方式中,所述控制器控制所述焊枪运动机构沿管道的圆周方向旋转,并沿所述管道的轴线方向运动之前,还包括:

所述控制器按所述预设周期时长获取在焊接平板标准件时所述焊枪发送的第二送丝速度和第二干伸长、所述电流传感器发送的第二电流值、以及所述电压传感器发送的第二电压值,按所述预设周期时长获取在焊接管道标准件时所述角度传感器发送的第二焊接角度、所述电流传感器发送的第三电流值、以及所述电压传感器发送的第三电压值;

所述控制器计算所述第二电压值和所述第二电流值的第二商,得到与所述第二送丝速度、所述第二干伸长对应的第二电弧电阻;

所述控制器对多组所述第二送丝速度、所述第二干伸长和所述第二电弧电阻进行拟合,得到第一函数;

所述控制器基于所述第二焊接角度、所述焊接角度与角度系数的对应关系,确定所述第二焊接角度对应的第二角度系数;

所述控制器计算所述第三电压值和所述第三电流值的第三商,并计算所述第三商与所述第二角度系数的第二乘积,得到与所述第二焊接角度对应的第三电弧电阻;

所述控制器对多组所述第二焊接角度和所述第三电弧电阻进行拟合,得到第二函数;

所述控制器计算所述第一函数与所述第二函数的第三乘积,得到所述电弧电阻阈值计算公式。

第二方面,提供了一种确定管道焊接焊枪摆动方向的系统,所述系统包括:电流传感器、电压传感器、角度传感器、控制器、以及焊枪运动机构,其中,所述焊枪运动机构安装有焊枪;

所述控制器,用于:控制所述焊枪运动机构沿管道的圆周方向旋转,并沿所述管道的轴线方向运动;

所述焊枪,用于:按预设周期时长向所述控制器发送第一送丝速度和第一干伸长;

所述电流传感器,用于:按所述预设周期时长检测经过所述焊枪的第一电流值,并向所述控制器发送所述第一电流值;

所述电压传感器,用于:按所述预设周期时长检测所述焊枪处的第一电压值,并向所述控制器发送所述第一电压值;

所述角度传感器,用于:按所述预设周期时长检测所述焊枪对应的第一焊接角度,并向所述控制器发送所述第一焊接角度,其中,所述第一焊接角度为所述焊枪从预设的基准焊接位置沿所述管道的圆周方向旋转到当前位置所经过的角度;

所述控制器,用于:

基于所述第一电流值、所述第一电压值、以及所述第一焊接角度,确定所述焊枪对应的第一电弧电阻;

根据所述第一送丝速度、所述第一干伸长、所述第一焊接角度、以及电弧电阻阈值计算公式,确定所述焊枪在所述当前位置对应的第一电弧电阻阈值;

基于所述第一电弧电阻、所述第一电弧电阻阈值、以及所述第一方向,确定所述焊枪对应的目标摆动方向。

在一种可能的实现方式中,所述控制器,用于:

基于所述第一焊接角度、焊接角度与角度系数的对应关系,确定所述第一焊接角度对应的第一角度系数;

计算所述第一电压值和所述第一电流值的第一商,并计算所述第一商与所述第一角度系数的第一乘积,得到所述焊枪对应的第一电弧电阻。

在一种可能的实现方式中,所述控制器,用于:

如果所述第一电弧电阻大于所述第一电弧电阻阈值,则确定与所述焊枪在所述管道的轴线方向上的当前运动方向相同的第一方向为目标摆动方向;

如果所述第一电弧电阻小于或等于所述第一电弧电阻阈值,则确定与所述焊枪在所述管道的轴线方向上的当前运动方向相反的第二方向为目标摆动方向。

在一种可能的实现方式中,所述控制器,还用于:

按所述预设周期时长获取在焊接平板标准件时所述焊枪发送的第二送丝速度和第二干伸长、所述电流传感器发送的第二电流值、以及所述电压传感器发送的第二电压值,按所述预设周期时长获取在焊接管道标准件时所述角度传感器发送的第二焊接角度、所述电流传感器发送的第三电流值、以及所述电压传感器发送的第三电压值;

计算所述第二电压值和所述第二电流值的第二商,得到与所述第二送丝速度、所述第二干伸长对应的第二电弧电阻;

对多组所述第二送丝速度、所述第二干伸长和所述第二电弧电阻进行拟合,得到第一函数;

基于所述第二焊接角度、所述焊接角度与角度系数的对应关系,确定所述第二焊接角度对应的第二角度系数;

计算所述第三电压值和所述第三电流值的第三商,并计算所述第三商与所述第二角度系数的第二乘积,得到与所述第二焊接角度对应的第三电弧电阻;

对多组所述第二焊接角度和所述第三电弧电阻进行拟合,得到第二函数;

计算所述第一函数与所述第二函数的第三乘积,得到所述电弧电阻阈值计算公式。

第三方面,提供了一种计算机设备,所述计算机设备包括处理器和存储器,存储器中存储有至少一条指令,指令由处理器加载并执行以实现确定管道焊接焊枪摆动方向的方法所执行的操作。

第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,存储介质中存储有至少一条指令,指令由处理器加载并执行以实现确定管道焊接焊枪摆动方向的方法所执行的操作。

第五方面,提供了一种计算机程序产品,计算机程序产品包括计算机程序代码,在计算机程序代码被计算机设备执行时,计算机设备执行上述第一方面及其可能的实现方式的方法。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

本申请实施例中提到的方案,确定管道焊接焊枪摆动方向的系统中的控制器通过电流传感器发送的第一电流值、电压传感器发送的第一电压值、以及角度传感器发送的第一焊接角度,确定焊枪所对应的第一电弧电阻。同时,控制器通过焊枪发送第一送丝长度、第一干伸长、以及第一焊接角度,确定焊枪对应的第一电弧电阻阈值。最后,控制器通过比较第一电弧电阻与第一电弧电阻阈值的大小,控制焊枪的摆动方向。采用本方案,在管道焊接的过程中,无需采用人眼观测的方式控制焊枪的摆动方向,控制器便可以控制摆动方向,控制器的控制精度明显高于人眼观测的控制精度,而且,控制器不存在视觉疲劳,因此,有利于降低焊接误差,从而,提高管道焊接精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种确定管道焊接焊枪摆动方向的系统结构示意图;

图2是本申请实施例提供的一种控制器的结构示意图;

图3是本申请实施例提供的一种确定管道焊接焊枪摆动方向的方法流程图;

图4是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

首先,对本申请实施例中涉及的若干个名词进行解释:

摆动方向:在管道焊接过程中,焊枪需要在沿管道的圆周方向运动的同时,沿管道的轴线方向进行运动,焊枪在管道的轴线方向上的运动方向即为摆动方向。

送丝速度:在焊接时,单位时间内焊丝向焊接熔池送进的长度,其中,管道表面上形成的具有一定形状的液态金属部分被称的焊接溶池。

干伸长:焊丝靠近管道表面的一端与焊枪的导电嘴之间的距离。

电弧电阻:在焊接过程中,焊枪的导电嘴与管道表面之间的空气被击穿后形成的电弧的电阻。

本申请实施例提供的确定管道焊接焊枪摆动方向的方法,该方法应用于确定管道焊接焊枪摆动方向的系统,如图1所示,该系统包括:电流传感器110、电压传感器120、角度传感器130、控制器140、以及焊枪运动机构150,其中,焊枪运动机构150安装有焊枪1501。

本申请实施例提供的确定管道焊接焊枪摆动方向的方法的执行主体可以是上述系统中的控制器140,从硬件结构上来看,如图2所示,该控制器140可以包括处理器1401、存储器1402和通信部件1403等。

处理器1401可以是CPU(Central Processing Unit,中央处理器),也可以是SoC(System on Chip,系统级芯片)等。处理器1401可以用于确定焊枪对应的第一电弧电阻,可以用于确定焊枪在当前位置对应的第一电弧电阻阈值,可以用于确定焊枪对应的目标摆动方向,等等。

存储器1402可以是各种易失性存储器或非易失性存储器,如SSD(Solid StateDisk,固态硬盘)、DRAM(Dynamic Random Access Memory,动态随机存取存储器)内存等。存储器可以用于存储确定管道焊接焊枪摆动方向过程中的预存数据、中间数据和结果数据。例如,第一送丝速度、第一干伸长、第一电流值、第一电压值、第一焊接角度、第一电弧电阻、第一电弧电阻阈值,等等。

通信部件1403可以是有线网络连接器、WiFi(Wireless Fidelity,无线保真)模块、蓝牙模块、蜂巢网通信模块等。通信部件1403可以用于与其他部件进行数据传输,其他设备可以是电压传感器、电流传感器、角度传感器、焊枪运动构件等。通信部件可以用于接收焊枪发送的第一送丝速度和第一干伸长,可以用于接收电流传感器发送的第一电流值,可以用于接收电压传感器发送的第一电压值,可以用于接收角度传感器发送的第一焊接角度,可以用于将目标摆动方向发送至焊枪运动构件,等等。

在对管道进行焊接时,由于管道的直径和壁厚较大,通常需要先在管道两端的管口处开坡口,然后,将两个管道的坡口相对并经自动化焊接设备或者半自动化焊接设备设置在两个管道的坡口处。在焊接的过程中,焊枪既需要沿管道圆周方向进行旋转,有需要在管道的轴线方向上具有一定的宽度,即需要使焊枪沿焊枪的轴线方向左右摆动,以使两个管道的坡口都处于熔融状态,从而,保证焊接的可靠性,完成对两个管道之间的焊接。

相关技术中,在对管道进行焊接时,通常需要技术人员通过显示设备实时观测焊枪到坡口侧壁之间的距离,从而,根据上述距离通过遥控设备控制焊枪的摆动方向,以保证与两个坡口焊接的宽度。然而,人眼观测的精度受到限制,而且长时间观测会导致视觉疲劳,从而,导致焊接精度不高。

由于焊接过程中,电弧电阻与焊枪到坡口侧壁的最小距离(到两个坡口侧壁的距离的最小值)呈正相关关系,即焊枪到坡口侧壁的最小距离越小,焊接时所产生的电弧电阻的电阻值越小。因此,本申请实施例提供了一种确定管道焊接焊枪摆动方向的方法,该方法中,控制器通过比较电弧电阻与电弧电阻阈值的大小,来确定焊枪与坡口侧壁之间是否到达指定距离,从而,确定是否焊枪的摆动方向。采用该方案,在焊接时无需人眼实时观测,控制器便可以完成对焊枪运动的控制,有利于提高焊接精度。

下面,对本申请实施例提供的确定管道焊接焊枪摆动方向的方法进行介绍。

本申请实施例提供了如图3所示的确定管道焊接焊枪摆动方向的方法的处理流程,包括如下处理步骤。

S301、控制器140控制焊枪运动机构150沿管道的圆周方向旋转,并沿管道的轴线方向运动。

在对管道进行焊接前,需要先将焊枪运动机构150处的焊枪1501调整到预设的基准焊接位置,通常,基准焊接位置位于管道的重力方向上。然后,技术人员向控制器140发出开始焊接的指令,发送指令的方式可以是按下控制器140表示“开始焊接”的按钮或控件,也可以是在与控制器140建立通信连接的终端设备处点击表示“开始焊接”的按钮或控件,等等。

控制器140接收到开始焊接的指令后,并控制焊枪运动机构150带动焊枪1501沿管道的圆周方向旋转,并沿管道的轴线方向运动。

S302、控制器140按预设周期时长获取焊枪1501发送的第一送丝速度和第一干伸长、电流传感器110发送的第一电流值、电压传感器120发送的第一电压值、以及角度传感器130发送的第一焊接角度。

其中,第一焊接角度为焊枪1501从预设的基准焊接位置沿管道的圆周方向旋转到当前位置所经过的角度。

在管道焊接的过程中,电流传感器110按预设周期时长检测经过焊枪1501的第一电流值,并向控制器140发送所述第一电流值;电压传感器120按上述预设周期时长检测焊枪1501处的第一电压值,并向控制器140发送第一电压值;角度传感器按上述预设周期时长检测焊枪1501对应的第一焊接角度,并向控制器140发送第一焊接角度;焊枪1501按上述预设周期时长向控制器发送第一送丝速度和第一干伸长。其中,预设周期时长可以根据实际工作需求进行设定,如1微秒、2毫秒、60纳秒、1秒等。

控制器140则按上述预设周期时长获取第一送丝速度、第一干伸长、第一电流值、第一电压值、以及第一焊接角度,用于后续处理。

S303、控制器140基于第一电流值、第一电压值、以及第一焊接角度,确定焊枪对应的第一电弧电阻。

控制器140中可以预先存储焊接角度与角度系数的对应关系表,如表1所示,控制器140获取到第一焊接角度后,可以先在上述对应关系表中查找与第一焊接角度对应的第一角度系数,其中,表1中的角度系数a1、a2、a3由试验测定,如a1为0.8、a2为0.6、a3为0.5等,此处不进行限定。然后,控制器140计算接收到的第一电压值和第一电流值的第一商。再后,控制器140计算第一商与第一角度系数的第一乘积,并确定第一乘积为焊枪1501与管道之间产生的电弧的第一电弧电阻。

表1

可选地,控制器140中可以预先存储焊接角度与角度系数的第一函数关系式,控制器140获取到第一焊接角度后,可以将第一焊接角度代入上述第一函数关系式中,得到与第一焊接角度对应的第一角度系数,并将第一角度系数用于计算第一电弧电阻。其中,上述第一函数关系式可以由技术人员经过多次试验拟合所得,此处不进行赘述。

可选地,控制器140中可以预先存储焊接角度与电弧电阻计算公式的对应关系表,如表2所示,其中,a1、a2、a3、b1、b2、b3均由试验测定,此处不进行限定。控制器140获取到第一焊接角度后,可以先在上述对应关系表中查找与第一焊接角度对应的第一电弧电阻计算公式,然后,将第一电压值和第一电流值代入第一电弧电阻计算公式,得到第一电弧电阻。

表2

可选地,控制器140中可以预先存储电弧电阻与焊接角度、电压值、电流值的第二函数关系式,控制器140获取第一电流值、第一电压值和第一焊接角度后,将其代入第二函数关系式中,从而,得到第一电弧电阻。其中,上述第二函数关系式可以由技术人员经过多次试验拟合所得,此处不进行赘述。

S304、控制器140根据第一送丝速度、第一干伸长、第一焊接角度、以及电弧电阻阈值计算公式,确定焊枪1501在当前位置对应的第一电弧电阻阈值。

控制器140在计算步骤S303中的第一电阻电弧的同时,可以将第一送丝速度和第一干伸长以及第一焊接角度输入到预先设定的电弧电阻阈值计算公式中,可以得到焊枪1501在当前位置对应的第一电弧电阻阈值。电弧电阻阈值计算公式的获得可以如下:

在采用本申请实施例提供的方法对管道进行焊接前技术人员需要先进行平板标准件焊接试验和管道标准件焊接试验。

在平板标准件焊接试验中(此试验中不考虑焊接角度的影响,即焊枪的焊接角度始终为0),控制器140在上述预设周期时长内获取焊枪1501发送的第二送丝速度和第二干伸长、电流传感器110发送的第二电流值、以及电压传感器120发送的第二电压值。然后,控制器140计算第二电压值和第二电流值的第二商,确定第二商为与第二送丝速度、第二干伸长对应的第二电弧电阻。再后,控制器140对多组第二送丝速度、第二干伸长和第二电弧电阻进行拟合,得到关于送丝速度和干伸长的第一函数R

作为示例,上述第一函数可以表示为

在管道标准件焊接试验中(此试验不考虑送丝速度和干伸长的影响,即送丝速度和干伸长恒定),控制器在上述预设周期时长内获取角度传感器130发送的第二焊接角度、电流传感器110发送的第三电流值、以及电压传感器120发送的第三电压值。然后,控制器140在上述焊接角度与角度系数的对应关系表中,查找与第二焊接角度对应的第二角度系数。其后,控制器140计算第三电压值和所述第三电流值的第三商,并计算第三商与第二角度系数的第二乘积,确定第二乘积为与第二焊接角度对应的第三电弧电阻。再后,控制器140对多组第二焊接角度和第三电弧电阻进行拟合,得到关于焊接角度的第二函数R

最后,控制器140计算上述第一函数f(S,H)与第二函数f(P)的第三乘积,得到电弧电阻阈值计算公式R

S305、控制器140基于第一电弧电阻、第一电弧电阻阈值、以及焊枪在管道的轴线方向上的当前运动方向,确定焊枪对应的目标摆动方向。

控制器140得到第一电弧电阻和第一电弧电阻阈值后,会将第一电弧电阻与电弧电阻阈值的大小进行比较。

如果第一电弧电阻大于第一电弧电阻阈值,则确定与焊枪1501在管道的轴线方向上的当前运动方向相同的第一方向为目标摆动方向,例如,焊枪1501当前沿管道的轴线方向向左运动,如果此时第一电弧电阻大于第一电弧电阻阈值,则焊枪1501继续沿管道的轴线方向向左运动。

如果第一电弧电阻小于或等于第一电弧电阻阈值,则确定与焊枪1501在管道的轴线方向上的当前运动方向相反的第二方向为目标摆动方向,例如,焊枪1501当前沿管道的轴线方向向左运动,如果此时第一电弧电阻小于或等于第一电弧电阻阈值,则焊枪1501将进行换向,即接下来焊枪1501将沿管道的轴线方向向右运动。

S306、控制器140将目标摆动方向对应的电信号发送到焊枪运动机构150。

控制器140在确定焊枪1501的目标摆动方向后,将相应的电信号发送到焊枪运动机构150,以控制焊枪运动机构150带动焊枪1501沿目标摆动方向运动。

本申请实施例中提到的方案,确定管道焊接焊枪摆动方向的系统中的控制器通过电流传感器发送的第一电流值、电压传感器发送的第一电压值、以及角度传感器发送的第一焊接角度,确定焊枪所对应的第一电弧电阻。同时,控制器通过焊枪发送第一送丝长度、第一干伸长、以及第一焊接角度,确定焊枪对应的第一电弧电阻阈值。最后,控制器通过比较第一电弧电阻与第一电弧电阻阈值的大小,控制焊枪的摆动方向。采用本方案,在管道焊接的过程中,无需采用人眼观测的方式控制焊枪的摆动方向,控制器便可以控制摆动方向,控制器的控制精度明显高于人眼观测的控制精度,而且,控制器不存在视觉疲劳,因此,有利于降低焊接误差,从而,提高管道焊接精度。

本申请实施例提供了一种确定管道焊接焊枪摆动方向的系统,如图1所示,该系统包括:电流传感器110、电压传感器120、角度传感器130、控制器140、以及焊枪运动机构150,其中,焊枪运动机构150安装有焊枪1501。

控制器140,用于:控制焊枪运动机构150沿管道的圆周方向旋转,并沿管道的轴线方向运动;

焊枪1501,用于:按预设周期时长向控制器发送第一送丝速度和第一干伸长;

电流传感器110,用于:按预设周期时长检测经过焊枪的第一电流值,并向控制器发送第一电流值;

电压传感器120,用于:按预设周期时长检测焊枪处的第一电压值,并向控制器发送第一电压值;

角度传感器130,用于:按预设周期时长检测焊枪对应的第一焊接角度,并向控制器发送第一焊接角度,其中,第一焊接角度为焊枪从预设的基准焊接位置沿管道的圆周方向旋转到当前位置所经过的角度;

控制器140,用于:

基于第一电流值、第一电压值、以及第一焊接角度,确定焊枪对应的第一电弧电阻;

根据第一送丝速度、第一干伸长、第一焊接角度、以及电弧电阻阈值计算公式,确定焊枪在当前位置对应的第一电弧电阻阈值;

基于第一电弧电阻、第一电弧电阻阈值、以及焊枪在管道的轴线方向上的当前运动方向,确定焊枪对应的目标摆动方向。

在一些示例中,控制器140分别与电流传感器110、电压传感器120、角度传感器130、焊枪运动机构150、以及焊枪1501之间电性连接,以建立通信,采用该方案,可以提高该系统数据传输的稳定性。

在另一些示例中,控制器140分别与电流传感器110、电压传感器120、角度传感器130、焊枪运动机构150、以及焊枪1501之间建立无线通信,采用该方案,可以减少整个系统的线束的数量,有利于提高整体的灵活性。

在一种可能的实现方式中,控制器140,用于:

基于第一焊接角度、焊接角度与角度系数的对应关系,确定第一焊接角度对应的第一角度系数;

计算第一电压值和第一电流值的第一商,并计算第一商与第一角度系数的第一乘积,得到焊枪对应的第一电弧电阻。

在一种可能的实现方式中,控制器140,用于:

如果第一电弧电阻大于第一电弧电阻阈值,则确定与焊枪在管道的轴线方向上的当前运动方向相同的第一方向为目标摆动方向;

如果第一电弧电阻小于或等于第一电弧电阻阈值,则确定与所述焊枪在所述管道的轴线方向上的当前运动方向相反的第二方向为目标摆动方向。

在一种可能的实现方式中,控制器140,还用于:

按预设周期时长获取在焊接平板标准件时焊枪1501发送的第二送丝速度和第二干伸长、电流传感器110发送的第二电流值、以及电压传感器120发送的第二电压值,按预设周期时长获取在焊接管道标准件时角度传感器130发送的第二焊接角度、电流传感器110发送的第三电流值、以及电压传感器120发送的第三电压值;

计算第二电压值和第二电流值的第二商,得到与第二送丝速度、第二干伸长对应的第二电弧电阻;

对多组第二送丝速度、第二干伸长和第二电弧电阻进行拟合,得到第一函数;

基于第二焊接角度、焊接角度与角度系数的对应关系,确定第二焊接角度对应的第二角度系数;

计算第三电压值和第三电流值的第三商,并计算第三商与第二角度系数的第二乘积,得到与第二焊接角度对应的第三电弧电阻;

对多组第二焊接角度和第三电弧电阻进行拟合,得到第二函数;

计算第一函数与第二函数的第三乘积,得到电弧电阻阈值计算公式。

本申请实施例中提到的方案,确定管道焊接焊枪摆动方向的系统中的控制器通过电流传感器发送的第一电流值、电压传感器发送的第一电压值、以及角度传感器发送的第一焊接角度,确定焊枪所对应的第一电弧电阻。同时,控制器通过焊枪发送第一送丝长度、第一干伸长、以及第一焊接角度,确定焊枪对应的第一电弧电阻阈值。最后,控制器通过比较第一电弧电阻与第一电弧电阻阈值的大小,控制焊枪的摆动方向。采用本方案,在管道焊接的过程中,无需采用人眼观测的方式控制焊枪的摆动方向,控制器便可以控制摆动方向,控制器的控制精度明显高于人眼观测的控制精度,而且,控制器不存在视觉疲劳,因此,有利于降低焊接误差,从而,提高管道焊接精度。

需要说明的是:上述实施例提供的确定管道焊接焊枪摆动方向的系统在确定管道焊接焊枪摆动方向时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将系统的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的确定管道焊接焊枪摆动方向的装置与确定管道焊接焊枪摆动方向的方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。

本申请实施例提供的一种计算机设备,该计算机设备可以是上述实施例中的控制器。图4是该计算机设备的结构示意图,该计算机设备400可因配置或性能不同而产生比较大的差异,可以包括一个或一个以上CPU(Central Processing Units,处理器)410和一个或一个以上的存储器420,其中,所述存储器420中存储有至少一条指令,所述至少一条指令由所述处理器410加载并执行以实现上述各个方法实施例提供的方法。当然,该计算机设备还可以具有有线或无线网络接口、键盘以及输入输出接口等部件,以便进行输入输出,该计算机设备还可以包括其他用于实现设备功能的部件,在此不做赘述。

在示例性实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,例如包括指令的存储器,上述指令可由终端中的处理器执行以完成上述实施例中确定管道焊接焊枪摆动方向的方法。该计算机可读存储介质可以是非暂态的。例如,所述计算机可读存储介质可以是ROM(Read-Only Memory,只读存储器)、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

技术分类

06120116551407