【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及堆焊控制，具体为一种堆焊控制系统。
技术介绍
1、堆焊是一种焊接工艺，通过在零件表面上堆积一层或多层焊材，以提高工件的表面性能或恢复其尺寸，堆焊可以采用多种焊接方法，如手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等，堆焊材料的选择根据具体的应用需求，如硬度、耐磨性、耐腐蚀性等，堆焊技术在机械制造、矿山、冶金、石油化工等领域有着广泛的应用，对于提高设备的可靠性和经济性具有重要意义。
2、在堆焊过程中由于堆焊工件形状、薄厚、焊缝大小各不相同，因此对焊过程中需要根据堆焊工件的情况选择适合工件的堆焊路径和堆焊方式，从而便于提高工件的堆焊效果，例如在曲面移动堆焊时需要控制焊材和弧形面的间距，从而保证熔池前后深度一致，例如在对较薄的工件堆焊时需要通过规划堆焊路径，从而避免工件焊点温度过高发生穿孔，现有的堆焊控制系统难以实现针对不同工件有的放矢的智能控制堆焊方式，为此我们提出一种堆焊控制系统。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种堆焊控制系统，
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种堆焊控制系统，包括工件扫描单元、路径规划单元、间距调控单元、速度调控单元和堆焊执行单元；
5、工件扫描单元，对堆焊工件进行外观扫描识别，获取堆焊工件的七视图并建立工件三维模型，根据历史堆焊工件的三维模型和堆焊数据建立工件数据库；
6、路径规划单元，获取工件的
7、间距调控单元，通过激光测距仪扫描工件的堆焊面，获取工件堆焊面的弯曲度，设定焊枪头和工件的堆焊间距预设阈值，通过工件的弯曲度和堆焊间距预设阈值规划焊枪头间距移动路径；
8、速度调控单元，设定焊枪头移动速度预设阈值，根据工件厚度确定焊枪头在平整处的堆焊移动速度，根据工件裂痕缺失处的宽度、深度和长度得到工件裂痕缺失处的容积，并根据工件裂痕缺失处的容积确定焊枪头在裂痕缺失处的堆焊移动移速；
9、堆焊执行单元，根据堆焊路径、焊枪头移动路径和焊枪头堆焊移动速度执行工件的堆焊操作。
10、优选的，在路径规划单元中对工件堆焊表面进行平整度分析，标记出堆焊面中的裂痕缺失处，具体为：
11、步骤一，获取激光测距仪扫描工件堆焊面的数据，将工件堆焊面分割成若干个正方形测量格，通过激光测距仪的扫描数据判断每个测量格为曲面还是平面；
12、步骤二，如果测量格为曲面，获取测量格曲面的弯曲度峰值和谷值，通过弯曲度的峰值和谷值均值得到距离波动均值，获取测量格内所有点的到激光测距仪的距离，记作曲面点测量值，通过曲面点测量值与距离波动值作差得到每个点的去干扰值，设定曲面平整度范围预设阈值，判断每个点的去干扰值是否在平整度范围预设阈值内，若去干扰值在平整度范围预设阈值内，则不标记该点，若去干扰值不在平整度范围预设阈值内，则标记该点，对所有标记点求和记数，若标记点数大于全部点数的五分之一，则将该测量格标记为曲面裂痕缺失测量格；
13、步骤三，如果测量格为平面，获取测量格内所有点的到激光测距仪的距离，记作平面点测量值，对所有平面点测量值取平均值作为平面点均值，通过每个点的平面点测量值与平面点均值作差得到平面点波动值，设定平面平整度范围预设阈值，判断每个点的平面点波动值是否在平面平整度范围预设阈值内，若平面点波动值在平面平整度范围预设阈值内，则不标记该点，若平面点波动值不在平面平整度范围预设阈值内，则标记该点，对所有标记点求和记数，若标记点数大于全部点数的五分之一，则将该测量格标记为平面裂痕缺失测量格；
14、步骤四，将全部曲面裂痕缺失测量格和全部平面裂痕缺失测量格标记为堆焊面中的裂痕缺失处。
15、优选的，在路径规划单元中根据工件裂痕缺失处的宽度选择补缺路径，具体为：
16、步骤一，获取工件裂痕缺失处的宽度，设定裂痕宽度预设阈值，判断工件裂痕缺失处的宽度与裂痕宽度预设阈值的大小关系，若裂痕缺失处的宽度小于裂痕宽度预设阈值，则标记为小裂痕，若裂痕缺失处的宽度大于或等于裂痕宽度预设阈值，则标记为大裂痕；
17、步骤二，判断大裂痕所在的测量格为平面还是曲面，若大裂痕所在的测量格为曲面，则采用锯齿折线路径堆焊填充修复，若大裂痕所在的测量格为平面，则采用绕圈路径堆焊填充修复；
18、步骤三，标记为小裂痕的缺失处采用常规直线路径堆焊填充。
19、优选的，在路径规划单元中根据工件平整处的厚度选择常规路径，具体为：
20、步骤一，获取工件平整处的厚度，设定厚度预设阈值，判断工件平整处的厚度和厚度预设阈值的大小关系；
21、步骤二，若工件平整处的厚度大于或等于厚度预设阈值，则采用直线路径堆焊，若工件平整处的厚度小于厚度预设阈值，则通过焊枪头变速采用直线往复路径堆焊。
22、优选的，在间距调控单元中通过工件的弯曲度、裂痕缺失处深度和堆焊间距预设阈值规划焊枪头间距移动路径，具体为：
23、步骤一，获取路径规划单元中的堆焊路径，设定分割距离，按照分割距离将堆焊路径分割成多个线段，记作调距线段；
24、步骤二，获取每个调距线段弯曲度的峰值和谷值，对每个调距线段峰值和谷值取平均值，以峰值谷值的平均值作为测量起点，以焊枪头作为测量终点，通过堆焊间距预设阈值调节每个调距线段处焊枪头和工件的间距位置；
25、步骤三，将相邻每个调距线段焊枪头的位置相连形成焊枪头间距移动路径。
26、优选的，设定分割距离，具体为：
27、步骤一，获取堆焊工件堆焊面的弯曲度峰值和谷值，对堆焊面峰值和谷值取均值，记作加工面均值，获取堆焊路径上每个测量格到加工面均值的间距，记作起伏差值，设定起伏差值范围预设阈值，对起伏差值不在起伏差值范围预设阈值的测量格进行记数，记作起伏测量格个数；
28、步骤二，对路径规划单元中堆焊面中的裂痕缺失处进行计数，记作裂痕缺失个数，获取堆焊路径总距离，通过起伏测量格个数、裂痕缺失个数和堆焊路径总距离得到分割距离。
29、优选的，分割距离的具体计算方法为：
30、
31、其中，fj表示为分割距离，dh表示为堆焊路径总距离，qf表示为起伏测量格个数，ls表示为裂痕缺失个数，δ1为起伏测量格个数的权重系数，0<δ1，δ2为裂痕缺失个数的权重系数，0<δ2。
32、优选的，在速度调控单元中根据工件厚度确定焊枪头在平整处的堆焊移动速度，具体为：
33、步骤一，获取堆焊工件每个平整处测量格的厚度，设定厚度预设阈值，判断工件平整处测量格的厚度与厚度预设阈值的大小关系；
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【技术保护点】
1.一种堆焊控制系统，其特征在于，包括工件扫描单元、路径规划单元、间距调控单元、速度调控单元和堆焊执行单元；
2.根据权利要求1所述的一种堆焊控制系统，其特征在于：在路径规划单元中对工件堆焊表面进行平整度分析，标记出堆焊面中的裂痕缺失处，具体为：
3.根据权利要求2所述的一种堆焊控制系统，其特征在于：在路径规划单元中根据工件裂痕缺失处的宽度选择补缺路径，具体为：
4.根据权利要求3所述的一种堆焊控制系统，其特征在于：在路径规划单元中根据工件平整处的厚度选择常规路径，具体为：
5.根据权利要求4所述的一种堆焊控制系统，其特征在于：在间距调控单元中通过工件的弯曲度、裂痕缺失处深度和堆焊间距预设阈值规划焊枪头间距移动路径，具体为：
6.根据权利要求5所述的一种堆焊控制系统，其特征在于：设定分割距离，具体为：
7.根据权利要求6所述的一种堆焊控制系统，其特征在于：分割距离的具体计算方法为：
8.根据权利要求7所述的一种堆焊控制系统，其特征在于：在速度调控单元中根据工件厚度确定焊枪头在平整处的堆焊移动速度，
9.根据权利要求8所述的一种堆焊控制系统，其特征在于：在速度调控单元中工件裂痕缺失处的容积的具体计算方法为：
10.根据权利要求9所述的一种堆焊控制系统，其特征在于：在速度调控单元中根据工件裂痕缺失处的容积确定焊枪头在裂痕缺失处的堆焊移动移速，具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种堆焊控制系统，其特征在于，包括工件扫描单元、路径规划单元、间距调控单元、速度调控单元和堆焊执行单元；
2.根据权利要求1所述的一种堆焊控制系统，其特征在于：在路径规划单元中对工件堆焊表面进行平整度分析，标记出堆焊面中的裂痕缺失处，具体为：
3.根据权利要求2所述的一种堆焊控制系统，其特征在于：在路径规划单元中根据工件裂痕缺失处的宽度选择补缺路径，具体为：
4.根据权利要求3所述的一种堆焊控制系统，其特征在于：在路径规划单元中根据工件平整处的厚度选择常规路径，具体为：
5.根据权利要求4所述的一种堆焊控制系统，其特征在于：在间距调控单元中通过工件的弯曲度、裂痕缺失处深度和堆焊间距...
【专利技术属性】
技术研发人员：王德剑，王泽彬，
申请(专利权)人：无锡慧德自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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