本發(fā)明涉及機(jī)械加工，尤其涉及一種用于汽車轉(zhuǎn)向零件的焊接方法。

背景技術(shù)：

1、球銷是一種機(jī)械連接部件，通常用于連接兩根具有不同運(yùn)動(dòng)方向的部件。它的結(jié)構(gòu)類似于一個(gè)球和一個(gè)凹槽，允許一個(gè)部件在多個(gè)方向上相對(duì)另一個(gè)部件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)。球銷廣泛應(yīng)用于汽車懸掛系統(tǒng)和汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，球銷能夠?yàn)槠嚨膽覓旌娃D(zhuǎn)向提供靈活的運(yùn)動(dòng)和穩(wěn)定的連接。球銷的設(shè)計(jì)可以有效地減少摩擦、提高運(yùn)動(dòng)效率，并且在承受一定負(fù)載的情況下保持良好的耐磨性。

2、由于球銷在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的重要性，因此對(duì)球銷的焊接過(guò)程把控十分嚴(yán)格。目前，球銷焊接一般通過(guò)焊接機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)焊接操作，通過(guò)設(shè)定焊接程序控制焊接機(jī)器人按照預(yù)定步驟完成焊接，在焊接結(jié)束后需要通過(guò)圖像檢測(cè)裝置對(duì)表面缺陷進(jìn)行檢測(cè)后對(duì)球銷進(jìn)行篩選，該過(guò)程會(huì)篩選掉一批焊接不合格的球銷等待后續(xù)重新焊接修復(fù)或融化重鑄。

3、現(xiàn)有技術(shù)中的球銷焊接方法由于焊接過(guò)程中的產(chǎn)生的弧光干擾影響，導(dǎo)致無(wú)法在焊接過(guò)程中準(zhǔn)確檢測(cè)到球銷表面的實(shí)際缺陷情況，因此無(wú)法在焊接過(guò)程中調(diào)整焊接參數(shù)，導(dǎo)致球銷的焊接質(zhì)量無(wú)法得到很好的保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于汽車轉(zhuǎn)向零件的焊接方法，用于在焊接過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整焊接機(jī)器人的焊接參數(shù)，提升球銷的焊接質(zhì)量。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種用于汽車轉(zhuǎn)向零件的焊接方法，包括：

3、步驟s1，存儲(chǔ)模塊保存若干歷史時(shí)刻采集到的焊接圖像、弧光光譜圖像和平均溫度，并根據(jù)各所述弧光光譜圖像處理得到弧光光譜數(shù)據(jù)，所述焊接圖像中包括煙霧圖像和空氣扭曲圖像；

4、步驟s2，處理模塊根據(jù)各所述弧光光譜數(shù)據(jù)處理得到光譜偏移指數(shù)，根據(jù)各所述煙霧圖像處理得到煙霧偏移指數(shù)，以及根據(jù)各所述空氣扭曲圖像和所述平均溫度處理得到扭曲偏移指數(shù)；

5、步驟s3，訓(xùn)練模塊對(duì)各所述焊接圖像中的焊接缺陷標(biāo)注得到若干標(biāo)注圖像，并將標(biāo)注之前的各所述焊接圖像作為輸入?yún)?shù)，將相應(yīng)所述標(biāo)注圖像作為輸出參數(shù)，訓(xùn)練得到初步檢測(cè)模型；

6、步驟s4，優(yōu)化模塊根據(jù)所述光譜偏移指數(shù)、所述煙霧偏移指數(shù)和所述扭曲偏移指數(shù)調(diào)整所述初步檢測(cè)模型的輸入層與隱藏層之間的權(quán)重參數(shù)并重新訓(xùn)練，得到優(yōu)化檢測(cè)模型；

7、步驟s5，圖像采集模塊在焊接機(jī)器人對(duì)球銷表面焊接過(guò)程中實(shí)時(shí)采集實(shí)時(shí)焊接圖像，并將所述實(shí)時(shí)焊接圖像輸入所述優(yōu)化檢測(cè)模型得到缺陷標(biāo)注圖像；

8、步驟s6，圖像分析模塊根據(jù)所述缺陷標(biāo)注圖像生成焊接調(diào)節(jié)指令，所述焊接機(jī)器人根據(jù)所述焊接調(diào)節(jié)指令動(dòng)態(tài)調(diào)整對(duì)所述球銷焊接過(guò)程中的焊接參數(shù)。

9、進(jìn)一步地，所述焊接參數(shù)包括氬氣流速、氬氣流量、焊接電壓、焊接電流、焊接速度和焊接角度。

10、進(jìn)一步地，所述步驟s6包括：

11、步驟s61，所述圖像分析模塊對(duì)所述缺陷標(biāo)注圖像進(jìn)行缺陷識(shí)別，得到若干表面焊接缺陷；

12、步驟s62，所述圖像分析模塊對(duì)各所述表面焊接缺陷進(jìn)行分析，得到若干缺陷參數(shù)；

13、步驟s63，所述圖像分析模塊根據(jù)各所述缺陷參數(shù)在預(yù)設(shè)的缺陷匹配數(shù)據(jù)庫(kù)中匹配得到相應(yīng)的焊接調(diào)整范圍，并根據(jù)各所述焊接調(diào)整范圍綜合生成所述焊接調(diào)節(jié)指令；

14、步驟s64，所述焊接機(jī)器人根據(jù)所述焊接調(diào)節(jié)指令動(dòng)態(tài)調(diào)整對(duì)所述球銷的所述焊接參數(shù)。

15、進(jìn)一步地，所述步驟s2包括：

16、步驟s21，所述處理模塊獲取若干標(biāo)準(zhǔn)光譜圖像，所述標(biāo)準(zhǔn)光譜圖像為所述圖像采集模塊在對(duì)所述球銷焊接前采集得到；

17、步驟s22，所述處理模塊根據(jù)各所述標(biāo)準(zhǔn)光譜圖像處理得到標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)；

18、步驟s23，所述處理模塊根據(jù)各所述弧光光譜數(shù)據(jù)和各所述標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)處理得到所述光譜偏移指數(shù)。

19、進(jìn)一步地，所述步驟s23包括：

20、步驟s231，所述處理模塊分別選取各所述弧光光譜數(shù)據(jù)中的若干第一光譜特征數(shù)據(jù)和各所述標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)的若干第二光譜特征數(shù)據(jù)；

21、步驟s232，所述處理模塊將各所述第一光譜特征數(shù)據(jù)和各所述第二光譜特征數(shù)據(jù)輸入預(yù)設(shè)的光譜偏移計(jì)算公式，計(jì)算得到所述光譜偏移指數(shù)。

22、進(jìn)一步地，所述光譜偏移計(jì)算公式配置為：

23、

24、其中，ssi用于表示所述光譜偏移指數(shù)；ki用于表示預(yù)設(shè)的配置系數(shù)，各配置系數(shù)均為常數(shù)；xi用于表示所述弧光光譜數(shù)據(jù)中的各所述第一光譜特征數(shù)據(jù)；yi用于表示所述標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)中的各所述第二光譜特征數(shù)據(jù)。

25、進(jìn)一步地，所述步驟s2還包括：

26、步驟s24，所述處理模塊將各所述焊接煙霧圖像輸入預(yù)設(shè)的三維卷積網(wǎng)絡(luò)中，采集各所述焊接煙霧圖像中的時(shí)序特征，并輸出煙度濃度數(shù)據(jù)；

27、步驟s25，所述處理模塊根據(jù)所述煙霧濃度數(shù)據(jù)處理得到所述煙霧偏移指數(shù)。

28、進(jìn)一步地，所述步驟s2還包括：

29、步驟s26，所述處理模塊將所述平均溫度和各所述空氣扭曲圖像輸入預(yù)先訓(xùn)練完成的扭曲修復(fù)模型中，得到若干扭曲修復(fù)圖像；

30、步驟s27，所述處理模塊將分別計(jì)算各所述扭曲修復(fù)圖像上的修復(fù)特征點(diǎn)與相應(yīng)所述空氣扭曲圖像上的各扭曲特征點(diǎn)之間的差異度，得到綜合差異度；

31、步驟s28，所述處理模塊根據(jù)所述綜合差異度處理得到所述扭曲偏移指數(shù)。

32、進(jìn)一步地，所述優(yōu)化檢測(cè)模型基于yolov7網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練得到。

33、本發(fā)明的有益效果：

34、本發(fā)明通過(guò)處理弧光光譜圖像、煙霧圖像和空氣扭曲圖像得到光譜偏移指數(shù)、煙霧偏移指數(shù)和扭曲偏移指數(shù)，并利用光譜偏移指數(shù)、煙霧偏移指數(shù)和扭曲偏移指數(shù)調(diào)整初步檢測(cè)模型的權(quán)重參數(shù)并重新訓(xùn)練得到優(yōu)化檢測(cè)模型，該優(yōu)化檢測(cè)模型濾除了焊接過(guò)程中的電弧光譜、煙霧以及高溫引起的空氣扭曲引起的對(duì)焊接缺陷識(shí)別的影響，因此能夠有效提高在焊接過(guò)程中對(duì)焊接缺陷的識(shí)別精度；最終根據(jù)優(yōu)化檢測(cè)模型輸出的缺陷標(biāo)注圖像生成焊接調(diào)節(jié)指令，焊接機(jī)器人根據(jù)焊接調(diào)節(jié)指令動(dòng)態(tài)調(diào)整對(duì)球銷焊接過(guò)程中的焊接參數(shù)，該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了根據(jù)球銷表面的缺陷調(diào)整對(duì)球銷的焊接過(guò)程中氬氣流速、氬氣流量、焊接電壓、焊接電流、焊接速度和焊接角度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，因此球銷的焊接質(zhì)量能夠得到顯著提升。

技術(shù)特征：

1.一種用于汽車轉(zhuǎn)向零件的焊接方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車轉(zhuǎn)向零件的焊接方法，其特征在于：所述焊接參數(shù)包括氬氣流速、氬氣流量、焊接電壓、焊接電流、焊接速度和焊接角度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車轉(zhuǎn)向零件的焊接方法，其特征在于：所述步驟s6包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車轉(zhuǎn)向零件的焊接方法，其特征在于：所述步驟s2包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于汽車轉(zhuǎn)向零件的焊接方法，其特征在于：所述步驟s23包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于汽車轉(zhuǎn)向零件的焊接方法，其特征在于：所述光譜偏移計(jì)算公式配置為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車轉(zhuǎn)向零件的焊接方法，其特征在于：所述步驟s2還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車轉(zhuǎn)向零件的焊接方法，其特征在于：所述步驟s2還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車轉(zhuǎn)向零件的焊接方法，其特征在于：所述優(yōu)化檢測(cè)模型基于yolov7網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練得到。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于汽車轉(zhuǎn)向零件的焊接方法，包括步驟S1，存儲(chǔ)模塊保存若干歷史時(shí)刻采集到的焊接圖像、弧光光譜圖像和平均溫度；步驟S2，處理模塊處理得到光譜偏移指數(shù)，煙霧偏移指數(shù)，扭曲偏移指數(shù)；步驟S3，訓(xùn)練模塊訓(xùn)練得到初步檢測(cè)模型；步驟S4，優(yōu)化模塊根據(jù)光譜偏移指數(shù)、煙霧偏移指數(shù)和扭曲偏移指數(shù)重新訓(xùn)練初步檢測(cè)模型得到優(yōu)化檢測(cè)模型；步驟S5，圖像采集模塊實(shí)時(shí)采集實(shí)時(shí)焊接圖像，并將實(shí)時(shí)焊接圖像輸入優(yōu)化檢測(cè)模型得到缺陷標(biāo)注圖像；步驟S6，圖像分析模塊根據(jù)缺陷標(biāo)注圖像生成焊接調(diào)節(jié)指令，焊接機(jī)器人根據(jù)焊接調(diào)節(jié)指令動(dòng)態(tài)調(diào)整對(duì)球銷焊接過(guò)程中的焊接參數(shù)。本發(fā)明提升了球銷焊接質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：許建紅,梁承文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧波優(yōu)適捷傳動(dòng)件有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/12