超声波塑料焊接机焊接参数智能化调校与管理方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及超声波塑料焊接机技术，特别涉及超声波塑料焊接机焊接参数智能化调校与管理。
【背景技术】
[0002]超声波塑料焊接机(Ultrasonic plastic welding machine)是超声波塑料焊接设备在塑料焊接领域研发设计的焊接设备，业内简称为超声波塑焊机。超声波焊接设备是熔接热塑性塑料制品的高科技技术，各种热塑性胶件均可使用超声波熔接处理。在焊接塑料制品时，既不要添加任何粘接剂、填料或溶剂，也不消耗大量热源。具有操作简便、焊接速度快、焊接强度高、生产效率高等优点。因此，超声波焊接技术越来越广泛地获得应用。
[0003]超声波塑料焊接过程中，具体针对不同形状、批次的待加工工件时，会有许多个参数需要调整。参数调整不合适，就不能够得到优良的焊接产品。从某种意义上说，焊接参数的调整，就相当于焊接工艺设计。塑料焊接一般都是大批量的重复工作，所以焊接工艺的设计就非常重要。焊接工艺设计好后，不能够随意修改。在现阶段，焊接工艺的设计，完全是凭相关技术人员的经验。这就带来很大的随意性和不确定性，很难做到最佳。另一方面，实际进行焊接作业时，塑料焊接机是由操作者控制的。操作者为了提高其个人的产量，往往会对焊接参数擅自进行修改。由于目的不同，修改后的焊接参数，其焊接效果，往往比统一设定的要差。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种超声波塑料焊接机焊接参数智能化调校与管理方法及系统。
[0005]为解决技术问题，本发明采用的方案是:
[0006]提供一种能实现焊接参数调校与管理的智能超声波塑料焊接机系统，包括焊接机；焊接机上设有分别用于监测焊接机的振幅、功率、焊接时间或焊接压力的传感器，各传感器分别通过信号线接至焊接机的驱动电源系统；
[0007]所述系统还包括手机或工控机，驱动电源系统中设有数据信号线接口、USB数据接口、蓝牙通讯模块或无线通讯模块；其中，手机通过USB数据线、蓝牙或wifi局域网连接至驱动电源系统；或者，工控机通过数据信号线、USB数据线、蓝牙或wifi局域网连接至驱动电源系统。
[0008]作为一种改进，该系统还包括焊接参数调校与管理模块，该模块内嵌于所述手机或工控机中，能够接收由驱动电源系统传送的传感器数据以及人机界面输入的数据，并根据预设的调校规则对焊接参数进行修正和管理，将调整后的焊接参数回传给驱动电源系统用于执行焊接动作。
[0009]作为一种改进，还包括用于存储和分析数据的基于云端的服务器，服务器通过有线或无线的方式与手机或工控机连接并实现数据交换。
[0010]本发明还提供了基于前述系统的超声波塑料焊接机焊接参数智能化调校与管理方法，包括以下步骤:
[0011](I)在使用焊接机对第一个工件进行焊接前，操作人员通过焊接参数调校与管理模块设置任意的焊接参数，或者利用焊接参数调校与管理模块自行生成一组焊接参数，再由焊接机的驱动电源系统根据焊接参数执行焊接动作；所述焊接参数是指:焊接时间、焊接机的振幅和焊接压力；
[0012](2)操作人员根据工件的焊接质量，将反馈信息输入至焊接参数调校与管理模块，反馈信息包括影响焊接质量的测量数据或判断结果；其中测量数据是指焊接深度或焊缝强度；判断结果是指是否发生过焊、欠焊、开裂或过载保护；
[0013](3)焊接参数调校与管理模块，根据焊接质量的反馈信息调整焊接参数，然后将调整后的焊接参数传送给驱动电源系统；驱动电源系统利用该焊接参数，执行针对第二个工件的焊接动作；操作人员根据第二个工件的焊接质量，再次将反馈信息输入至焊接参数调校与管理模块；
[0014](4)重复执行步骤(2)和(3)，直至输入至焊接参数调校与管理模块中的反馈信息的内容，表明影响焊接质量的情形均未发生；此时，焊接参数调校与管理模块发出提示信号，由操作人员锁定针对该品类工件的最佳焊接参数，或者在超过规定时间后实现自动锁定;
[0015]在调校过程中所使用的工件是批量化产品，具有相同的品质和性能；每次调校焊接参数后的新的焊接行为均针对一个新的工件。
[0016]本发明中，在最佳焊接参数锁定后，对具有相同品质和性能的工件，由焊接参数调校与管理模块向驱动电源系统传送已锁定的最佳焊接参数，使焊接机执行相同的焊接操作以保持焊接质量稳定。
[0017]本发明中，在步骤(3)中，焊接参数调校与管理模块根据焊接质量的反馈信息调整焊接参数，具体是指:确保工件的焊接深度或焊缝强度符合质量要求，且不发生过焊、欠焊、开裂或过载保护；所述焊接参数的控制范围:焊接时间为10?5000毫秒，焊接机的振幅为刻度区间的55%?95%，焊接压力为0.1?0.6MPa。
[0018]本发明中，对焊接参数进行调整的顺序依次为:
[0019](I)调整焊接时间:先使用初始设定数值进行焊接操作，如发生焊接深度过大、过焊、零件开裂、焊缝强度过高或过载保护的情况，就缩短焊接时间，如发生相反情况则延长焊接时间，调整的幅度控制在5%?10%之间；
[0020](2)调整焊接机的振幅:在步骤(I)的基础上增大振幅，如发生焊接深度过大、过焊、零件开裂、焊缝强度过高或过载保护的情况，就减小振幅，如发生相反情况则增大振幅，调整的幅度控制在5%?10%之间；
[0021](3)调整焊接压力:在步骤(2)的基础上提高焊接压力，如发生焊接深度过大、过焊、零件开裂、焊缝强度过高或过载保护的情况，就降低焊接压力，如发生相反情况则提高焊接压力，调整的幅度控制在5%?10%之间；
[0022](4)重复步骤⑴?(3)，使最终焊接参数的控制范围符合要求。
[0023]本发明还提供了一种用于实现焊接参数调校与管理超声波塑料焊接机，包括驱动电源系统；焊接机上设有用于监测焊接机的振幅、功率、焊接时间或焊接压力的传感器，传感器通过信号线接至焊接机的驱动电源系统；所述驱动电源系统中设有与工控机或手机实现数据交换的数据信号接口、USB数据接口、蓝牙通讯模块或无线通讯模块。
[0024]本发明进一步提供了一种实现焊接参数调校与管理的智能超声波塑料焊接机，包括驱动电源系统；焊接机上设有用于监测焊接机的振幅、功率、焊接时间或焊接压力的传感器，传感器通过信号线接至焊接机的驱动电源系统；所述焊接机上设有与驱动电源系统相连的单片机，单片机同时与人机界面和液晶显示屏相连；单片机中内置焊接参数调校与管理模块，该模块能够接收由驱动电源系统传送的传感器数据以及人机界面输入的数据，并根据预设的调校规则对焊接参数进行修正和管理，将调整后的焊接参数回传给驱动电源系统用于执行焊接动作。
[0025]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0026]1、通过焊接参数调校与管理模块与驱动电源系统之间的数据交互，简化了最佳焊接参数的获取过程，缩短了其所耗时间。
[0027]2、在最佳焊接参数的获取过程中，最大程度地减少人为因素的影响。操作人员反馈焊接质量信息时，只针对影响焊接质量的情形进行测量或是就是否发生做出判断，不对具体程度进行主观描述；这样就降低了对操作人员素质的要求，但不会降低工件焊接产品质量。
[0028]3、在最佳焊接参数确定后，系统对其实施锁定，普通操作人员在没有授权的情况下，无法对操作参数进行修改。这样可以保证针对具有相同品质和性能的相同批次或不同批次的代加工工件而言，将会有相同的焊接质量，从而大幅度提升工件加工品质和稳定性。
[0029]4、在针对大批次工件的数据进行整合，形成不同工件的最佳焊接参数的数据库之后，再对新工件进行焊接参数调校时，可以利用数据库提供的最接近数据，实现最快的调校。
【附图说明】
[0030]图1为焊接参数调校与管理模块运行过流程的一个示例；
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