專利名稱：一種數(shù)控焊接速度控制方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)控焊接速度控制方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前在焊接工藝中，對(duì)速度的控制是一個(gè)很大的難題，特別是不規(guī)則薄板的焊接更需要對(duì)焊接速度進(jìn)行合理控制。若焊接速度過(guò)快會(huì)造成焊接不上或是漏焊現(xiàn)象，同時(shí)會(huì)造成焊接后的構(gòu)件連接強(qiáng)度不夠。焊接過(guò)慢同樣會(huì)造成焊漏現(xiàn)象。現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用人工方法進(jìn)行焊接速度的調(diào)整，在進(jìn)行焊接工藝時(shí)，操作工需要時(shí)刻目測(cè)當(dāng)前焊接速度并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，顯然人工觀測(cè)并執(zhí)行焊接調(diào)速操作，需要通過(guò)操作工憑借自己的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行焊接速度的觀測(cè)和調(diào)整，工人需要付出很大的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且焊接質(zhì)量不高，焊接效率也比較低。因此，如何合理調(diào)整焊接速度并實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量焊接是一個(gè)迫待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)控焊接速度控制方法、裝置及系統(tǒng)，以解決上述問(wèn)題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種數(shù)控焊接速度控制方法，包括如下步驟:預(yù)先采集正常的焊接速度下產(chǎn)生的正常音頻信號(hào)，做濾波和頻譜分析，得到正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信 息，并保存所述正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息；預(yù)先采集在超速和低速焊接時(shí)產(chǎn)生的異常音頻信號(hào)，做濾波和頻譜分析，得到異常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并保存所述異常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息；在每一次執(zhí)行焊接操作時(shí)，采集當(dāng)前焊接速度下產(chǎn)生的當(dāng)前音頻信號(hào)，分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并比對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)的正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，判斷當(dāng)前焊接速度是否合理；若不合理，對(duì)當(dāng)前音頻信號(hào)進(jìn)行去異常音頻信號(hào)的頻譜濾波處理，再結(jié)合正常音頻信號(hào)的頻譜分布特征，調(diào)整當(dāng)前焊接速度。較佳地，所述分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并比對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)的正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，判斷當(dāng)前焊接速度是否合理，包括如下步驟:若當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息與正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征相似度大于預(yù)設(shè)相似度值，則判定當(dāng)前焊接速度合理；若相似度小于或等于預(yù)設(shè)相似度值，則判定當(dāng)前焊接速度不合理。較佳地，所述若不合理，對(duì)當(dāng)前音頻信號(hào)進(jìn)行去異常音頻信號(hào)的頻譜濾波處理，再結(jié)合正常音頻信號(hào)的頻譜分布特征，調(diào)整當(dāng)前焊接速度，包括如下步驟:分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，進(jìn)行除去背景噪音的頻譜和異常音頻信號(hào)的頻譜的濾波處理，對(duì)濾波處理后的音頻信號(hào)進(jìn)行頻率分布曲線分析，并與正常音頻信號(hào)的頻率分布曲線進(jìn)行比較；通過(guò)比較濾波后音頻信號(hào)與正常音頻信號(hào)的頻率分布曲線，計(jì)算當(dāng)前焊接速度與正常焊接速度的速度偏離值，根據(jù)所述速度偏離值加速或減速調(diào)整當(dāng)前焊接速度。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種數(shù)控焊接裝置，包括第一預(yù)處理模塊、第二預(yù)處理模塊、比對(duì)處理模塊和調(diào)速處理模塊，其中:所述第一預(yù)處理模塊，用于預(yù)先采集正常的焊接速度下產(chǎn)生的正常音頻信號(hào)，做濾波和頻譜分析，得到正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并保存所述正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息；所述第二預(yù)處理模塊，用于預(yù)先采集在超速和低速焊接時(shí)產(chǎn)生的異常音頻信號(hào)，做濾波和頻譜分析，得到異常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并保存所述異常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息；所述比對(duì)處理模塊，用于在每一次執(zhí)行焊接操作時(shí)，采集當(dāng)前焊接速度下產(chǎn)生的當(dāng)前音頻信號(hào)，分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并比對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)的正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，判斷當(dāng)前焊接速度是否合理；所述調(diào)速處理模塊，用于若不合理，對(duì)當(dāng)前音頻信號(hào)進(jìn)行去異常音頻信號(hào)的頻譜濾波處理，再結(jié)合正常音頻信號(hào)的頻譜分布特征，調(diào)整當(dāng)前焊接速度。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種數(shù)控焊接速度控制系統(tǒng)，包括焊接機(jī)、音頻采集裝置、數(shù)控驅(qū)動(dòng)裝置和如權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)所述的數(shù)控焊接速度控制裝置，其中:所述數(shù)控焊接速度控制裝置分別與數(shù)控驅(qū)動(dòng)裝置、音頻采集裝置通信連接；所述數(shù)控驅(qū)動(dòng)裝置與所述焊接機(jī) 電連接；所述焊接機(jī)包括焊槍和焊接頭；所述音頻采集裝置，用于采集不同的音頻信號(hào)；所述數(shù)控驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)所述焊槍上的焊接頭調(diào)整焊接速度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明提供的一種數(shù)控焊接速度控制方法、裝置及系統(tǒng)，其中，方法包括如下步驟:首先，在焊接操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同焊接速度產(chǎn)生的聲音不同(其實(shí)質(zhì)是音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息不同)。本發(fā)明提供的數(shù)控焊接速度控制方法在各個(gè)執(zhí)行步驟中，多次應(yīng)用頻譜分析，原則上說(shuō)，所有的信號(hào)都是由不同頻率的正弦波組成的。在進(jìn)行頻譜分析時(shí)，通過(guò)各種音頻信號(hào)(包括正常的焊接速度下產(chǎn)生的正常音頻信號(hào)，以及在超速和低速焊接時(shí)產(chǎn)生的異常音頻信號(hào)和當(dāng)前焊接速度產(chǎn)生的音頻信號(hào))的采集分析其頻譜和分布特征信息，這樣可以找到頻譜和分布特征的規(guī)律，本發(fā)明提供的數(shù)控焊接速度控制方法正是利用了上述規(guī)律(上述規(guī)律反映了焊接速度以及音頻信號(hào)頻譜和分布特征信息之間的關(guān)系)，經(jīng)過(guò)濾波調(diào)整(即:在音頻信號(hào)作譜分析后，進(jìn)行去噪處理，將音頻中加入的噪聲信號(hào)減弱或?yàn)V除，去噪后可以得到較為準(zhǔn)確的頻率分布曲線)后，再解析頻譜分布曲線最終可以得到所需調(diào)整的焊接速度。在當(dāng)前焊機(jī)速度產(chǎn)生的音頻信號(hào)與正常音頻信號(hào)的頻率分布曲線進(jìn)行比較時(shí)，正是利用了上述兩種分布曲線的特點(diǎn)，計(jì)算求取速度偏離值(即兩種焊接速度之間的差值)，通過(guò)得到速度偏離值進(jìn)而得到需要調(diào)整的速度，再通過(guò)加速或是減速調(diào)整當(dāng)前焊接速度。
顯然，再進(jìn)行下一時(shí)刻的頻譜分析時(shí)，(即采集當(dāng)前焊接速度下產(chǎn)生的當(dāng)前音頻信號(hào)，分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并比對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)的正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，判斷當(dāng)前焊接速度是否合理)，顯然調(diào)整后的焊接速度的產(chǎn)生的音頻信號(hào)所反映的頻譜和分布特征信息，應(yīng)當(dāng)與正常音頻信號(hào)所反映的頻譜和分布特征信息相似(即相似度大于預(yù)設(shè)相似度值)，則說(shuō)明焊接速度已經(jīng)調(diào)整到合理的范圍，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)焊接速度的精確調(diào)整，這樣，在保障了焊接質(zhì)量的同時(shí)，也提聞焊接工藝效率，最終達(dá)到最佳焊接效果。本發(fā)明提供的數(shù)控焊接速度控制方法、裝置及系統(tǒng)，利用頻譜分析、去噪聲處理和頻率分布曲線等特征，并結(jié)合數(shù)控處理技術(shù)，通過(guò)分析得到焊接速度以及音頻信號(hào)頻譜和分布特征信息之間的關(guān)系規(guī)律，通過(guò)利用上述規(guī)律，解析頻譜分布曲線最終可以得到所需調(diào)整的焊接速度，這樣在保障了焊接質(zhì)量的同時(shí)，也提高焊接工藝效率，最終達(dá)到最佳焊接效果。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)控焊接速度控制方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)控焊接速度控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)控焊接速度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)控焊接速度控制方法，包括如下步驟:步驟S100、預(yù)先采集正常的焊接速度下產(chǎn)生的正常音頻信號(hào)，做濾波和頻譜分析，得到正常音頻信號(hào)的頻譜和分·布特征信息，并保存所述正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息；步驟S200、預(yù)先采集在超速和低速焊接時(shí)產(chǎn)生的異常音頻信號(hào)，做濾波和頻譜分析，得到異常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并保存所述異常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息；步驟S300、在每一次執(zhí)行焊接操作時(shí)，采集當(dāng)前焊接速度下產(chǎn)生的當(dāng)前音頻信號(hào)，分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并比對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)的正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息；步驟S400、判斷當(dāng)前焊接速度是否合理；若是(即合理)，則繼續(xù)按照當(dāng)前焊接速度執(zhí)行焊接操作，并返回步驟S300執(zhí)行下一時(shí)刻的判斷；若否，執(zhí)行步驟S500 ；步驟S500、對(duì)當(dāng)前音頻信號(hào)進(jìn)行去異常音頻信號(hào)的頻譜濾波處理，再結(jié)合正常音頻信號(hào)的頻譜分布特征，調(diào)整當(dāng)前焊接速度。具體地，在步驟S300中，所述分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并比對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)的正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，判斷當(dāng)前焊接速度是否合理，包括如下步驟:步驟S310、若當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息與正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征相似度大于預(yù)設(shè)相似度值，則判定當(dāng)前焊接速度合理；若相似度小于或等于預(yù)設(shè)相似度值，則判定當(dāng)前焊接速度不合理。具體地，在步驟S500中，對(duì)當(dāng)前音頻信號(hào)進(jìn)行去異常音頻信號(hào)的頻譜濾波處理，再結(jié)合正常音頻信號(hào)的頻譜分布特征，調(diào)整當(dāng)前焊接速度，包括如下步驟:步驟S510、分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，進(jìn)行除去背景噪音的頻譜和異常音頻信號(hào)的頻譜的濾波處理，對(duì)濾波處理后的音頻信號(hào)進(jìn)行頻率分布曲線分析，并與正常音頻信號(hào)的頻率分布曲線進(jìn)行比較；步驟S520、通過(guò)比較濾波后音頻信號(hào)與正常音頻信號(hào)的頻率分布曲線，計(jì)算當(dāng)前焊接速度與正常焊接速度的速度偏離值，根據(jù)所述速度偏離值加速或減速調(diào)整當(dāng)前焊接速度。需要說(shuō)明的是，在焊接操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同焊接速度產(chǎn)生的聲音不同(其實(shí)質(zhì)是音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息不同)；頻譜分析在各個(gè)步驟中得到了多次應(yīng)用，工程上對(duì)信號(hào)進(jìn)行“傅里葉變換”，把本來(lái)隨時(shí)間變化的信號(hào)表示方式變換為隨頻率變化的“頻譜函數(shù)”方式。原則上說(shuō)，所有的信號(hào)都是由不同頻率的正弦波組成的。在進(jìn)行頻譜分析時(shí)，通過(guò)各種音頻信號(hào)(包括正常的焊接速度下產(chǎn)生的正常音頻信號(hào)，以及在超速和低速焊接時(shí)產(chǎn)生的異常音頻信號(hào))的采集分析其頻譜和分布特征信息，這樣可以找到頻譜和分布特征的規(guī)律，本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)控焊接速度控制方法正是利用了上述規(guī)律(上述規(guī)律反映了焊接速度以及音頻信號(hào)頻譜和分布特征信息之間的關(guān)系)，經(jīng)過(guò)濾波調(diào)整后，再解析頻譜分布曲線最終可以得到所需調(diào)整的焊接速度。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，找出該信號(hào)含有哪些頻率的正弦波成分，它們的幅度和相位分別是多少？利用傅里葉變換的方法對(duì)振動(dòng)的信號(hào)進(jìn)行分解，并按頻率順序展開(kāi)，使其成為頻率的函數(shù)，進(jìn)而在頻率域中對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，上述步驟屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的公知常識(shí)，因此本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不再一一贅述。在音頻信號(hào)作譜分析后，應(yīng)該進(jìn)行去噪處理，將音頻中加入的噪聲信號(hào)減弱或?yàn)V除(類似實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器功能)；去噪后可以得到較為準(zhǔn)確的頻率分布曲線(去噪:提取有用信號(hào)消除其他干擾的作用)。進(jìn)一步地，頻譜就是頻率的分布曲線，復(fù)雜振蕩分解為振幅不同和頻率不同的諧振蕩，這些諧振蕩的幅值按頻率排列的圖形叫做頻譜，頻譜將對(duì)信號(hào)的研究從時(shí)域引到頻域，從而帶來(lái)更直觀的認(rèn)識(shí)。本發(fā)明實(shí)施例所提供的數(shù)控焊接速度控制方法，在與正常音頻信號(hào)的頻率分布曲線進(jìn)行比較時(shí)，正是利用了上述兩種分布曲線的特點(diǎn)，計(jì)算求取速度偏離值(即兩種焊接速度之間的差值)，通過(guò)得到速度偏離值進(jìn)而得到需要調(diào)整的速度，再通過(guò)加速或是減速調(diào)整當(dāng)前焊接速度。顯然，再進(jìn)行下一時(shí)刻的頻譜分析時(shí)，(即執(zhí)行步驟S300中，采集當(dāng)前焊接速度下產(chǎn)生的當(dāng)前音頻信號(hào)，分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并比對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)的正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，判斷當(dāng)前焊接速度是否合理)，顯然調(diào)整后的焊接速度的產(chǎn)生的音頻信號(hào)所反映的頻譜和分布特征信息，應(yīng)當(dāng)與正常音頻信號(hào)所反映的頻譜和分布特征信息相似(即相似度大于預(yù)設(shè)相似度值)，則說(shuō)明焊接速度已經(jīng)調(diào)整到合理的范圍，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)焊接速度的精確調(diào)整，這樣，在保障了焊接質(zhì)量的同時(shí)，也提高焊接工藝效率，最終達(dá)到最佳焊接效果。進(jìn)一步 地,舉例說(shuō)明，在鶴極惰性氣體焊(Tungsten Inert Gas, TIG)中也有較佳的效果，例如:當(dāng)焊接塢極損耗過(guò)大時(shí)，聲音也會(huì)發(fā)生很大的改變，通過(guò)此方法可及時(shí)提醒操作工更換塢極。本發(fā)明實(shí)施例提供數(shù)控焊接速度控制方法，極大地提高自動(dòng)化焊接的質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約人工成本，將生產(chǎn)由自動(dòng)化向智能化轉(zhuǎn)變?；谕话l(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種數(shù)控焊接速度控制裝置，由于此裝置解決問(wèn)題的原理與前述數(shù)控焊接速度控制方法相似，因此該裝置的功能可以參見(jiàn)前述方法的實(shí)施，重復(fù)之處不再贅述。參見(jiàn)圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)控焊接速度控制裝置1，包括第一預(yù)處理模塊10、第二預(yù)處理模塊20、比對(duì)處理模塊30和調(diào)速處理模塊40，其中:所述第一預(yù)處理模塊10，用于預(yù)先采集正常的焊接速度下產(chǎn)生的正常音頻信號(hào)，做濾波和頻譜分析，得到正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并保存所述正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息；所述第二預(yù)處理模塊20，用于預(yù)先采集在超速和低速焊接時(shí)產(chǎn)生的異常音頻信號(hào)，做濾波和頻譜分析，得到異 常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并保存所述異常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息；所述比對(duì)處理模塊30，用于在每一次執(zhí)行焊接操作時(shí)，采集當(dāng)前焊接速度下產(chǎn)生的當(dāng)前音頻信號(hào)，分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并比對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)的正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，判斷當(dāng)前焊接速度是否合理；所述調(diào)速處理模塊40，用于若不合理，對(duì)當(dāng)前音頻信號(hào)進(jìn)行去異常音頻信號(hào)的頻譜濾波處理，再結(jié)合正常音頻信號(hào)的頻譜分布特征，調(diào)整當(dāng)前焊接速度。較佳地，所述比對(duì)處理模塊30包括速度判定子模塊，其中:所述速度判定子模塊，用于若當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息與正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征相似度大于預(yù)設(shè)相似度值，則判定當(dāng)前焊接速度合理；若相似度小于或等于預(yù)設(shè)相似度值，則判定當(dāng)前焊接速度不合理。較佳地，所述調(diào)速處理模塊40包括濾波子模塊和分析計(jì)算子模塊，其中:所述濾波子模塊，用于分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，進(jìn)行除去背景噪音的頻譜和異常音頻信號(hào)的頻譜的濾波處理，對(duì)濾波處理后的音頻信號(hào)進(jìn)行頻率分布曲線分析，并與正常音頻信號(hào)的頻率分布曲線進(jìn)行比較；所述分析計(jì)算子模塊，用于通過(guò)比較濾波后音頻信號(hào)與正常音頻信號(hào)的頻率分布曲線，計(jì)算當(dāng)前焊接速度與正常焊接速度的速度偏離值，根據(jù)所述速度偏離值加速或減速調(diào)整當(dāng)前焊接速度。相應(yīng)地，參見(jiàn)圖3，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種數(shù)控焊接速度控制系統(tǒng)3，包括焊接機(jī)100、音頻采集裝置200、數(shù)控驅(qū)動(dòng)裝置300和上述的數(shù)控焊接速度控制裝置1，其中:所述數(shù)控焊接速度控制裝置I分別與數(shù)控驅(qū)動(dòng)裝置300、音頻采集裝置200通信連接；所述數(shù)控驅(qū)動(dòng)裝置300與所述焊接機(jī)100電連接；所述焊接機(jī)100包括焊槍和焊接頭；(上述焊接機(jī)結(jié)構(gòu)中的其他設(shè)備，對(duì)此不再
一一贅述)。所述音頻米集裝置200,用于米集不同的音頻信號(hào)；所述數(shù)控驅(qū)動(dòng)裝置300，用于驅(qū)動(dòng)所述焊槍上的焊接頭調(diào)整焊接速度。所述驅(qū)數(shù)控動(dòng)裝置300包括電缸、轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸、液壓缸和步進(jìn)電機(jī)等。需要說(shuō)明的是，上述數(shù)控驅(qū)動(dòng)裝置還可能包括方向控制器，傳動(dòng)齒輪組，移位步進(jìn)電機(jī)等。數(shù)控驅(qū)動(dòng)裝置為現(xiàn)有的數(shù)控技術(shù)中，用于控制的位置、角度、速度等機(jī)械量的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)數(shù)控驅(qū)動(dòng)裝置具體組成設(shè)備不做具體限定，上述電缸、氣缸、液壓缸和電機(jī)只是其中的優(yōu)選方案，本發(fā)明對(duì)此不再一一贅述。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)， 本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控焊接速度控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 預(yù)先采集正常的焊接速度下產(chǎn)生的正常音頻信號(hào)，做濾波和頻譜分析，得到正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并保存所述正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息； 預(yù)先采集在超速和低速焊接時(shí)產(chǎn)生的異常音頻信號(hào)，做濾波和頻譜分析，得到異常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并保存所述異常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息； 在每一次執(zhí)行焊接操作時(shí)，采集當(dāng)前焊接速度下產(chǎn)生的當(dāng)前音頻信號(hào)，分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并比對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)的正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，判斷當(dāng)前焊接速度是否合理； 若不合理，對(duì)當(dāng)前音頻信號(hào)進(jìn)行去異常音頻信號(hào)的頻譜濾波處理，再結(jié)合正常音頻信號(hào)的頻譜分布特征，調(diào)整當(dāng)前焊接速度。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控焊接速度控制方法，其特征在于， 所述分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并比對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)的正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，判斷當(dāng)前焊接速度是否合理，包括如下步驟: 若當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息與正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征相似度大于預(yù)設(shè)相似度值，則判定當(dāng)前焊接速度合理；若相似度小于或等于預(yù)設(shè)相似度值，則判定當(dāng)前焊接速度不合理。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)控焊接速度控制方法，其特征在于， 若不合理，對(duì)當(dāng)前音頻信號(hào)進(jìn)行去異常音頻信號(hào)的頻譜濾波處理，再結(jié)合正常音頻信號(hào)的頻譜分布特征，調(diào)整當(dāng)前焊接速度，包括如下步驟: 分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，進(jìn)行除去背景噪音的頻譜和異常音頻信號(hào)的頻譜的濾波處理，對(duì)濾波處理后的音頻信號(hào)進(jìn)行頻率分布曲線分析，并與正常音頻信號(hào)的頻率分布曲線進(jìn)行比較； 通過(guò)比較濾波后音頻信號(hào)與正常音頻信號(hào)的頻率分布曲線，計(jì)算當(dāng)前焊接速度與正常焊接速度的速度偏離值，根據(jù)所述速度偏離值加速或減速調(diào)整當(dāng)前焊接速度。
4.一種數(shù)控焊接速度控制裝置，其特征在于，包括第一預(yù)處理模塊、第二預(yù)處理模塊、比對(duì)處理模塊和調(diào)速處理模塊，其中: 所述第一預(yù)處理模塊，用于預(yù)先采集正常的焊接速度下產(chǎn)生的正常音頻信號(hào)，做濾波和頻譜分析，得到正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并保存所述正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息； 所述第二預(yù)處理模塊，用于預(yù)先采集在超速和低速焊接時(shí)產(chǎn)生的異常音頻信號(hào)，做濾波和頻譜分析，得到異常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并保存所述異常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息； 所述比對(duì)處理模塊，用于在每一次執(zhí)行焊接操作時(shí)，采集當(dāng)前焊接速度下產(chǎn)生的當(dāng)前音頻信號(hào)，分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，并比對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)的正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，判斷當(dāng)前焊接速度是否合理； 所述調(diào)速處理模塊，用于若不合理，對(duì)當(dāng)前音頻信號(hào)進(jìn)行去異常音頻信號(hào)的頻譜濾波處理，再結(jié)合正常音頻信號(hào)的頻譜分布特征，調(diào)整當(dāng)前焊接速度。
5.如權(quán)利 要求4所述的數(shù)控焊接速度控制裝置，其特征在于， 所述比對(duì)處理模塊包括速度判定子模塊，其中:所述速度判定子模塊，用于若當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息與正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征相似度大于預(yù)設(shè)相似度值，則判定當(dāng)前焊接速度合理；若相似度小于或等于預(yù)設(shè)相似度值，則判定當(dāng)前焊接速度不合理。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)控焊接速度控制裝置，其特征在于， 所述調(diào)速處理模塊包括濾波子模塊和分析計(jì)算子模塊，其中: 所述濾波子模塊，用于分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，進(jìn)行除去背景噪音的頻譜和異常音頻信號(hào)的頻譜的濾波處理，對(duì)濾波處理后的音頻信號(hào)進(jìn)行頻率分布曲線分析，并與正常音頻信號(hào)的頻率分布曲線進(jìn)行比較； 所述分析計(jì)算子模塊，用于通過(guò)比較濾波后音頻信號(hào)與正常音頻信號(hào)的頻率分布曲線，計(jì)算當(dāng)前焊接速度與正常焊接速度的速度偏離值，根據(jù)所述速度偏離值加速或減速調(diào)整當(dāng)前焊接速度。
7.—種數(shù)控焊接速度控制系統(tǒng)，其特征在于，包括焊接機(jī)、音頻采集裝置、數(shù)控驅(qū)動(dòng)裝置和如權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)所述的數(shù)控焊接速度控制裝置，其中: 所述數(shù)控焊接速度控制裝置分別與數(shù)控驅(qū)動(dòng)裝置、音頻采集裝置通信連接；所述數(shù)控驅(qū)動(dòng)裝置與所述焊接機(jī)電連接； 所述焊接機(jī)包括焊槍和焊接頭； 所述音頻采集裝置，用于采集不同的音頻信號(hào)； 所述數(shù)控驅(qū)動(dòng)裝置，用·于驅(qū)動(dòng)所述焊槍上的焊接頭調(diào)整焊接速度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)控焊接速度控制方法、裝置及系統(tǒng)，方法包括預(yù)先采集正常焊接速度下產(chǎn)生的正常音頻信號(hào)、超速和低速焊接時(shí)產(chǎn)生的異常音頻信號(hào)，做濾波和頻譜分析，得到正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息；采集當(dāng)前焊接速度下產(chǎn)生的當(dāng)前音頻信號(hào)，分析當(dāng)前音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，比對(duì)正常音頻信號(hào)的頻譜和分布特征信息，判斷當(dāng)前焊接速度是否合理；若否，對(duì)當(dāng)前音頻信號(hào)進(jìn)行去噪聲濾波處理，結(jié)合正常音頻信號(hào)的頻譜分布特征，調(diào)整當(dāng)前焊接速度。利用頻譜分析、去噪聲處理和頻率分布曲線等特征，結(jié)合數(shù)控處理技術(shù)，通過(guò)分析得到焊接速度以及音頻信號(hào)頻譜和分布特征信息之間關(guān)系規(guī)律，解析頻譜分布曲線最終可以得到所需調(diào)整的焊接速度。
文檔編號(hào)B23K37/02GK103240551SQ20131019582
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月23日
發(fā)明者馬志江 申請(qǐng)人:北京斯達(dá)峰控制技術(shù)有限公司