一种电阻焊焊接系统及方法与流程

本发明涉及电阻焊领域，具体来说，涉及一种电阻焊焊接系统及方法。

背景技术：

电阻焊是一种以电阻热为能源的焊接方法，因具有工艺优良、成本低、效率高，被广泛应用在车辆制造、航空、航天、家用电器以及电子工业等领域。电阻焊的实质是利用高电流产生热量，熔化待焊部位，从而使两个工件连接在一起。传统中都是依靠调整电阻焊焊机的工艺参数，保证焊接质量，但由于熔核的形成是热、电、力和冶金等多种因素的耦合作用，使用固定的参数难以保证质量的一致性。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本发明提出一种电阻焊焊接系统及方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种电阻焊焊接系统，包括电脑处理机构所述电脑处理机构上设有红外ccd相机，所述电脑处理机构与电阻焊主机相连接，所述电阻焊主机的输出端设有数量为两个的电阻焊电极，所述电阻焊电极之间设有待焊工件，所述红外ccd相机对准所述待焊工件。

可选的，所述电阻焊电极包括钨铜和铍青铜中的一种。

可选的，所述电脑处理机构包括：

初始化模块：首先设置串口及网络端口的初始参数，然后分别通过tcp/ip协议与红外ccd相机建立连接、通过串口协议与电阻焊主机建立连接，并读取当前电阻焊中设置的加工电流大小和加工时间；

获取图片模块：将红外ccd相机传输的数据转化为图像矩阵；

预处理模块：将图像矩阵进行去噪处理，主要包括高频噪声和椒盐噪声，分别采用维纳滤波和均值滤波实现；

特征提取模块：提取出受热区域的温度特性，首先采用candy边缘提取算子计算出受热区域，然后对受热区域中温度的最大值，最小值，平均值进行统计；

比较特征模块：将红外ccd相机传输的数据的图像矩阵与标准温度矩阵相比较；

发送参数控制指令孟婆模块，向电焊机主机发送新的工作电流。

根据本发明的另一方面，提供了一种电阻焊焊接工艺方法。

包括以下步骤：

将工件放置到电阻焊主机的电阻焊电极之间，并且相互连通；

启动电阻焊主机、红外ccd相机以及电脑处理机构；

待焊件焊接完成即可。

根据本发明的另一方面，提供了一种电阻焊焊接系统中电脑处理机构的处理方法。

包括以下步骤：

首先设置主机的串口及网络端口的初始参数，然后分别通过tcp/ip协议与红外ccd相机建立连接、通过串口协议与电阻焊主机建立连接，并读取当前电阻焊中设置的加工电流大小和加工时间；

将红外ccd相机传输的数据转化为图像矩阵，发送给主机；

主机将图像矩阵进行去噪处理，得到数据；

提取数据中受热区域的温度特性，首先采用candy边缘提取算子计算出受热区域；

然后对受热区域中温度的最大值，最小值，平均值进行统计；

用上述处理第i张图片获取的最大值、最小值和平均值分别减去加工过程标准温度矩阵中的第i行第一列、第i行第二列、第i行第三列数值，然后除以标准温度矩阵中的第i行第一列、第i行第二列、第i行第三列数值，分别得到a，b，c；

计算d＝w1a+w2b+w3c，其中w1、w2和w3为权重，由具体项目中通过调试获得最优；

通过串口协议向电阻焊主机发送新的电阻焊焊接工作电流ii+1＝ii＊(1+d)；

电阻焊焊机根据该工作电流ii+1进行工作。

该方法进一步的，所述主机将图像矩阵进行去噪处理中，噪音主要包括高频噪声和椒盐噪声。

该方法进一步的，所述高频噪声采用维纳滤波处理，所述椒盐噪声采用均值滤波处理。

该方法进一步的，所述标准温度矩阵由矩阵实验获得，矩阵实验的具体包括以下步骤：

准备1000件以上的待焊工件；

通过设置主机的串口及网络端口的初始参数，然后分别通过tcp/ip协议与红外ccd相机建立连接、通过串口协议与电阻焊主机建立连接，并读取当前电阻焊中设置的加工电流大小和加工时间；

将红外ccd相机传输的数据转化为图像矩阵，发送给主机；

主机将图像矩阵进行去噪处理，得到数据；

提取数据中受热区域的温度特性，首先采用candy边缘提取算子计算出受热区域；

然后对受热区域中温度的最大值，最小值，平均值进行统计；

记录下处理后获得各个工件温度的最大值，最小值和平均值，分别以图片中温度的最大值，最小值和平均值为第一列、第二列、第三列建立加工过程温度矩阵k(ij)，其中i＝1，2....100，表示第i张图片，j＝1，2，3表示温度的最大值，最小值和平均值；

对工件进行拉拔力测试，检测出拉拔力最大的200个，并将这些工件加工过程中得到的加工过程温度矩阵记作kⁿ(ij)其中，n＝1，2....200；

求得取加工过程标准温度矩阵：

本发明的有益效果为：通过红外ccd相机监测焊接的整个过程，然后自动提取焊接过程中热量信息，并将其传递给电脑处理机构，通过电脑处理机构来实现实时调整工艺参数，进而可以在线、实时工艺参数，使得焊接的温度需求能够尽量达到最佳，来保证焊接质量的一致性，增加焊接的质量稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是根据本发明实施例的一种电阻焊焊接系统的系统结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种电阻焊焊接工艺方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的一种电阻焊焊接系统中电脑处理机构的处理方法流程图之一；

图4是根据本发明实施例的一种电阻焊焊接系统中电脑处理机构的处理方法流程图之二；

图5是根据本发明实施例的矩阵实验的实验步骤之一；

图6是根据本发明实施例的矩阵实验的实验步骤之二。

附图标记；

1、电脑处理机构；2、红外ccd相机；3、电阻焊主机；4、电阻焊电极；5、待焊工件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种电阻焊焊接系统，包括电脑处理机构1，所述电脑处理机构1上设有红外ccd相机2，所述电脑处理机构1与电阻焊主机3相连接，所述电阻焊主机3的输出端设有数量为两个的电阻焊电极4，所述电阻焊电极4之间设有待焊工件5，所述红外ccd相机2对准所述待焊工件5。

另外，在具体应用中，对于电阻焊电极4来说，所述电阻焊电极4包括钨铜和铍青铜中的一种。

另外，在具体应用中，对于电脑处理机构来说，所述电脑处理机构包括：

初始化模块：首先设置串口及网络端口的初始参数，然后分别通过tcp/ip协议与红外ccd相机建立连接、通过串口协议与电阻焊主机建立连接，并读取当前电阻焊中设置的加工电流大小和加工时间；

获取图片模块：将红外ccd相机传输的数据转化为图像矩阵；

预处理模块：将图像矩阵进行去噪处理，主要包括高频噪声和椒盐噪声，分别采用维纳滤波和均值滤波实现；

特征提取模块：提取出受热区域的温度特性，首先采用candy边缘提取算子计算出受热区域，然后对受热区域中温度的最大值，最小值，平均值进行统计；

比较特征模块：将红外ccd相机传输的数据的图像矩阵与标准温度矩阵相比较；

发送参数控制指令孟婆模块，向电焊机主机发送新的工作电流。

如图2所示，根据本发明的实施例，还提供了一种电阻焊焊接工艺方法。

包括以下步骤：

步骤s101，将工件放置到电阻焊主机的电阻焊电极之间，并且相互连通；

步骤s103，启动电阻焊主机、红外ccd相机以及电脑处理机构；

步骤s105，待焊件焊接完成即可。

如图3-4所示，根据本发明的实施例，还提供了一种电阻焊焊接系统中电脑处理机构的处理方法。

包括以下步骤：

步骤s201，首先设置主机的串口及网络端口的初始参数，然后分别通过tcp/ip协议与红外ccd相机建立连接、通过串口协议与电阻焊主机建立连接，并读取当前电阻焊中设置的加工电流大小和加工时间；

步骤s203，将红外ccd相机传输的数据转化为图像矩阵，发送给主机；

步骤s205，主机将图像矩阵进行去噪处理，得到数据；

步骤s207，提取数据中受热区域的温度特性，首先采用candy边缘提取算子计算出受热区域；

步骤s209，然后对受热区域中温度的最大值，最小值，平均值进行统计；

步骤s211，用上述处理第i张图片获取的最大值、最小值和平均值分别减去加工过程标准温度矩阵中的第i行第一列、第i行第二列、第i行第三列数值，然后除以标准温度矩阵中的第i行第一列、第i行第二列、第i行第三列数值，分别得到a，b，c；

步骤s213，计算d＝w1a+w2b+w3c，其中w1、w2和w3为权重，由具体项目中通过调试获得最优；

步骤s215，通过串口协议向电阻焊主机发送新的电阻焊焊接工作电流ii+1＝ii＊(1+d)；

步骤s217，电阻焊焊机根据该工作电流ii+1进行工作。

另外在具体应用的时候，所述主机将图像矩阵进行去噪处理中，噪音主要包括高频噪声和椒盐噪声。所述高频噪声采用维纳滤波处理，所述椒盐噪声采用均值滤波处理。

如图5-6所示，根据本发明的实施例，还提供了一种矩阵实验。

包括以下步骤：

步骤s301，准备1000件以上的待焊工件；

步骤s303，通过设置主机的串口及网络端口的初始参数，然后分别通过tcp/ip协议与红外ccd相机建立连接、通过串口协议与电阻焊主机建立连接，并读取当前电阻焊中设置的加工电流大小和加工时间；

步骤s305，将红外ccd相机传输的数据转化为图像矩阵，发送给主机；

步骤s307，主机将图像矩阵进行去噪处理，得到数据；

步骤s309，提取数据中受热区域的温度特性，首先采用candy边缘提取算子计算出受热区域；

步骤s311，然后对受热区域中温度的最大值，最小值，平均值进行统计；

步骤s313，记录下处理后获得各个工件温度的最大值，最小值和平均值，分别以图片中温度的最大值，最小值和平均值为第一列、第二列、第三列建立加工过程温度矩阵k(ij)，其中i＝1，2....100，表示第i张图片，j＝1，2，3表示温度的最大值，最小值和平均值；

步骤s315，对工件进行拉拔力测试，检测出拉拔力最大的200个，并将这些工件加工过程中得到的加工过程温度矩阵记作kⁿ(ij)其中，n＝1，2....200；

步骤s317，求得取加工过程标准温度矩阵：

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过红外ccd相机监测焊接的整个过程，然后自动提取焊接过程中热量信息，并将其传递给电脑处理机构，通过电脑处理机构来实现实时调整工艺参数，进而可以在线、实时工艺参数，使得焊接的温度需求能够尽量达到最佳，来保证焊接质量的一致性，增加焊接的质量稳定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。