本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程通信的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備調(diào)試技術(shù)和工藝優(yōu)化方法,特涉及一種基于云平臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備的模糊自優(yōu)化調(diào)試方法。
背景技術(shù):
目前,對(duì)于激光加工等設(shè)備的打樣,常采用的方法是打樣需求方將樣品移交到設(shè)備提供方,設(shè)備提供方將打樣好的產(chǎn)品的加工質(zhì)量和效果以及打樣時(shí)錄制的視頻回復(fù)給打樣需求方。打樣需求方難以獲取打樣參數(shù)和效果的改進(jìn)過(guò)程,且無(wú)法根據(jù)自身要求實(shí)時(shí)指導(dǎo)設(shè)備提供方進(jìn)行打樣。導(dǎo)致打樣效率較低,且打樣數(shù)據(jù)大量丟失。
此外,設(shè)備抵達(dá)使用現(xiàn)場(chǎng)后,設(shè)備提供方需派專業(yè)工藝人員到使用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工藝,有時(shí)復(fù)雜的工藝調(diào)試過(guò)程需要消耗較多的時(shí)間和精力。且有時(shí)設(shè)備交付完成后還需指派專業(yè)人員長(zhǎng)期駐守在客戶現(xiàn)場(chǎng),來(lái)處理現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種突發(fā)狀況。如使用環(huán)境的變化需及時(shí)調(diào)整加工參數(shù)等。且調(diào)整參數(shù)時(shí)還需暫停指定工序,導(dǎo)致生產(chǎn)線效率降低。這些都大大增加了設(shè)備的使用和維護(hù)成本;即使完成對(duì)使用廠家的工藝人員的培訓(xùn),然而人員流動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的工藝使用沒有傳承,而不得不要求再次培訓(xùn),導(dǎo)致無(wú)謂的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)的浪費(fèi)。此外,對(duì)于新的加工產(chǎn)品,只能靠專業(yè)人員估計(jì)大概的加工參數(shù),隨后進(jìn)行大量的摸索得出最優(yōu)結(jié)果,無(wú)法直接對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行量化分析。
傳統(tǒng)的工藝調(diào)試,比較常見的是操作人員拿著與主機(jī)相連的有線的示教盒,對(duì)著設(shè)備進(jìn)行觀察并調(diào)整工藝,但是有線的示教盒受線纜的限制,實(shí)際使用起來(lái)并不方便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了種基于云平臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備的模糊自優(yōu)化調(diào)試方法。本發(fā)明通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備、移動(dòng)終端和云端服務(wù)器相互之間的數(shù)據(jù)通信,移動(dòng)終端申請(qǐng)并控制自動(dòng)化設(shè)備,遠(yuǎn)程觀察自動(dòng)化設(shè)備的雙視覺系統(tǒng)和運(yùn)行參數(shù),實(shí)現(xiàn)線上和線下遠(yuǎn)程調(diào)試。自動(dòng)化設(shè)備將工藝參數(shù)和加工結(jié)果等數(shù)據(jù)選擇性存儲(chǔ)在云端服務(wù)器,并結(jié)合同類型設(shè)備在云端服務(wù)器的公開數(shù)據(jù)區(qū)域存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)基于模糊數(shù)學(xué)理論的工藝參數(shù)自優(yōu)化方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于云平臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備的模糊自優(yōu)化調(diào)試方法,包括自動(dòng)化設(shè)備、移動(dòng)終端和云端服務(wù)器,其特征在于:
所述的云端服務(wù)器的存儲(chǔ)區(qū)域分為公開數(shù)據(jù)區(qū)域和加密數(shù)據(jù)區(qū)域兩部分,
所述的自動(dòng)化設(shè)備初次與云端服務(wù)器連接時(shí),自動(dòng)化設(shè)備的控制系統(tǒng)將唯一的設(shè)備身份編號(hào)信息發(fā)送到云端服務(wù)器,云端服務(wù)器為申請(qǐng)連接的設(shè)備分配獨(dú)立的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間由公開數(shù)據(jù)區(qū)域和加密數(shù)據(jù)區(qū)域組成,加密數(shù)據(jù)區(qū)域由設(shè)備使用者進(jìn)行加密封鎖;
所述的自動(dòng)化設(shè)備與云端服務(wù)器初次連接成功后,自動(dòng)化設(shè)備再次連接時(shí),云端服務(wù)器確認(rèn)申請(qǐng)連接的設(shè)備信息后,自動(dòng)將自動(dòng)化設(shè)備與已分配云端服務(wù)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域關(guān)聯(lián);
所述的自動(dòng)化設(shè)備作為子服務(wù)器,與云端服務(wù)器建立連接后,子服務(wù)器根據(jù)設(shè)備使用者要求執(zhí)行是否將加工數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳至云端服務(wù)器,并選擇上傳至云端服務(wù)器的公開數(shù)據(jù)區(qū)域或加密數(shù)據(jù)區(qū)域;
所述的移動(dòng)終端包括APP程序,APP程序的功能模塊包括調(diào)試助手、在線觀察員、故障診斷工具和工藝成長(zhǎng)記錄模塊,移動(dòng)終端的各個(gè)功能模塊相互獨(dú)立,工作時(shí)需要申請(qǐng)各自的訪問(wèn)權(quán)限,所述的移動(dòng)終端(前后沒有移動(dòng)終端功能模塊的說(shuō)法,這李統(tǒng)一說(shuō)法,請(qǐng)發(fā)明人確認(rèn))工作時(shí)申請(qǐng)?jiān)L問(wèn)權(quán)限的方法為:在進(jìn)入功能模塊前需設(shè)置被申請(qǐng)連接的子服務(wù)器的物理地址和IP地址,申請(qǐng)連接后,APP程序根據(jù)物理地址和IP地址查找到想要連接的子服務(wù)器,并將移動(dòng)終端的使用者信息發(fā)送到子服務(wù)器上,子服務(wù)器上正在運(yùn)行的軟件自動(dòng)彈出對(duì)話框,顯示申請(qǐng)連接的移動(dòng)終端信息,并由操作者決定是否允許連接;當(dāng)子服務(wù)器無(wú)法正常連接APP程序時(shí),APP程序可通過(guò)在子服務(wù)器中預(yù)設(shè)的密碼和子服務(wù)器的物理地址和IP地址直接訪問(wèn)云端服務(wù)器中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)域。
根據(jù)如上所述的基于云平臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備的模糊自優(yōu)化調(diào)試方法,其特征在于:所述的調(diào)試助手用于移動(dòng)終端控制或輔助設(shè)備打樣,線上調(diào)試時(shí),所有修改的參數(shù)立刻更新到加工系統(tǒng);線下調(diào)試時(shí),不需要暫停設(shè)備生產(chǎn),修改參數(shù)后設(shè)定參數(shù)的接入點(diǎn),如下一次開始加工時(shí),設(shè)備提供方在授權(quán)的條件下,可用移動(dòng)終端直接對(duì)生產(chǎn)線上正在使用的設(shè)備進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。
根據(jù)如上所述的基于云平臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備的模糊自優(yōu)化調(diào)試方法,其特征在于:所述的故障診斷工具用于檢測(cè)設(shè)備的工作狀態(tài)和故障信息,所有檢測(cè)記錄和故障信息均上傳至云端服務(wù)器,移動(dòng)終端可通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備查看云端服務(wù)器中的檢測(cè)記錄和故障信息,用于指導(dǎo)后期設(shè)備維修和維護(hù)工作。
根據(jù)如上所述的基于云平臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備的模糊自優(yōu)化調(diào)試方法,其特征在于:所述的工藝成長(zhǎng)記錄模塊用于記錄設(shè)備所有的加工數(shù)據(jù)和加工結(jié)果,并對(duì)加工結(jié)果進(jìn)行分析,得出工藝關(guān)系和優(yōu)化趨勢(shì)信息。
根據(jù)如上所述的基于云平臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備的模糊自優(yōu)化調(diào)試方法,其特征在于:所述的自動(dòng)化設(shè)備上設(shè)有雙相機(jī)視覺系統(tǒng),分別是用于精密定位和加工質(zhì)量檢測(cè)的小視場(chǎng)視覺系統(tǒng)和用于設(shè)備整體監(jiān)控的大視場(chǎng)視覺系統(tǒng),所述的在線觀察員通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備上的雙相機(jī)視覺系統(tǒng)遠(yuǎn)程觀察設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、工作參數(shù)、實(shí)時(shí)圖像,并指導(dǎo)設(shè)備操作者正常使用設(shè)備。
根據(jù)如上所述的基于云平臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備的模糊自優(yōu)化調(diào)試方法,其特征在于:所述的小視場(chǎng)視覺系統(tǒng)功能包括:加工前搜索加工點(diǎn)的位置,指導(dǎo)系統(tǒng)精密加工;加工后對(duì)加工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè);所述的大視場(chǎng)視覺系統(tǒng)功能包括:監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),遠(yuǎn)程調(diào)試或打樣時(shí)實(shí)時(shí)觀察并指導(dǎo)操作人員的動(dòng)作,并保障人員安全。
根據(jù)如上所述的基于云平臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備的模糊自優(yōu)化調(diào)試方法,其特征在于:所述的小視場(chǎng)視覺系統(tǒng)檢測(cè)焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量的方法為:首先使用高壓氣體清理焊點(diǎn),并將沒有焊接牢固的導(dǎo)線吹偏;使用高角度環(huán)形光源照射焊點(diǎn),并用小視場(chǎng)相機(jī)獲取焊點(diǎn)圖像;分析圖像灰度值,如果灰度值小于設(shè)定閾值,說(shuō)明焊點(diǎn)存在過(guò)熱燒黑的現(xiàn)象,判定焊點(diǎn)燒傷;計(jì)算指定焊點(diǎn)區(qū)域的面積,如果面積大于最大閾值或者小于最小閾值,判定錫量過(guò)多或者過(guò)少,導(dǎo)致焊接不良;利用焊點(diǎn)區(qū)域中心和導(dǎo)線的線徑方向,判斷導(dǎo)線是否位于焊點(diǎn)的有效范圍內(nèi);最后利用雙側(cè)低角度條形光源在與導(dǎo)線平行的方向分別照射焊點(diǎn),焊點(diǎn)將在背光面形成陰影,將兩次照射的圖像疊加,計(jì)算陰影部分的面積,判定焊點(diǎn)是否有浮高現(xiàn)象。
根據(jù)如上所述的基于云平臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備的模糊自優(yōu)化調(diào)試方法,其特征在于:所述的自動(dòng)化設(shè)備將加工工藝參數(shù)和質(zhì)量檢測(cè)參數(shù)作為一個(gè)工藝數(shù)據(jù)包,按設(shè)置存儲(chǔ)在子服務(wù)器或云端服務(wù)器中;其中,質(zhì)量檢測(cè)參數(shù)包括小視場(chǎng)視覺系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果和操作者選擇附加的信息。
根據(jù)如上所述的基于云平臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備的模糊自優(yōu)化調(diào)試方法,其特征在于:包括設(shè)備提供方在內(nèi)的所有設(shè)備使用者,在設(shè)備使用時(shí)不斷向云端服務(wù)器中的公開數(shù)據(jù)區(qū)域添加有效的工藝數(shù)據(jù)包,為工藝參數(shù)的模糊自優(yōu)化提供大數(shù)據(jù)支持;任意一個(gè)自動(dòng)化設(shè)備根據(jù)自身存儲(chǔ)在子服務(wù)器或云端服務(wù)器中數(shù)據(jù)以及云端服務(wù)器中公開數(shù)據(jù)區(qū)域中的數(shù)據(jù),利用模糊數(shù)學(xué)理論動(dòng)態(tài)優(yōu)化加工工藝參數(shù),以得到質(zhì)量檢測(cè)參數(shù)。
根據(jù)如上所述的基于云平臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備的模糊自優(yōu)化調(diào)試方法,其特征在于:所述的模糊數(shù)學(xué)理論動(dòng)態(tài)方法為:當(dāng)參數(shù)輸入中某一個(gè)或一組值在特定范圍內(nèi)波動(dòng)而其他輸入不變時(shí),統(tǒng)計(jì)輸出效果的變化趨勢(shì);以變化趨勢(shì)為基礎(chǔ),統(tǒng)計(jì)所有輸入?yún)?shù)在特定范圍內(nèi)波動(dòng)而其他輸入不變時(shí),輸出效果的變化趨勢(shì);根據(jù)趨勢(shì)圖得到所有輸入對(duì)輸出影響的權(quán)重,進(jìn)而當(dāng)權(quán)重較低的參數(shù)確定時(shí),根據(jù)預(yù)期效果反推出最優(yōu)的高權(quán)重參數(shù)值,再用反推的參數(shù)值進(jìn)行試驗(yàn),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果再次進(jìn)行優(yōu)化,再次反推出的高權(quán)重參數(shù)值即為優(yōu)化的工藝參數(shù)。
本發(fā)明的有益效果是:可通過(guò)APP程序?qū)ψ詣?dòng)化設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程線上和線下調(diào)試,不需要暫停工序,降低了設(shè)備使用和維護(hù)成本;借助自動(dòng)化設(shè)備的雙相機(jī)視覺系統(tǒng),設(shè)備運(yùn)行的安全性得到保障,加工質(zhì)量可直接檢測(cè)。移動(dòng)終端可查看存儲(chǔ)在子服務(wù)器或云端服務(wù)器中的工藝數(shù)據(jù)包和優(yōu)化記錄,使工藝有效傳承;利用子服務(wù)器和云端服務(wù)器中的工藝數(shù)據(jù)包,可自動(dòng)模糊優(yōu)化工藝參數(shù),形成以加工產(chǎn)品數(shù)據(jù)為輸入、工藝參數(shù)為變量、加工合格品要求為輸出的閉環(huán)工藝加工系統(tǒng)。當(dāng)加工產(chǎn)品數(shù)據(jù)變化后,可直接計(jì)算出滿足加工合格品要求的工藝參數(shù)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)連接示意圖。
圖2為本發(fā)明的云端服務(wù)器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的小視場(chǎng)視覺系統(tǒng)檢測(cè)焊點(diǎn)示意圖。
圖4為焊接模糊數(shù)學(xué)的模型示意圖。
具體實(shí)施方式
名稱解釋或定義:自動(dòng)化設(shè)備包括激光加工、點(diǎn)膠、點(diǎn)焊等設(shè)備。
設(shè)備使用者:為自動(dòng)化設(shè)備日常使用的人員。
子服務(wù)器:為自動(dòng)化設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的作用和定義。
移動(dòng)終端包括手機(jī)、平板或其他可移動(dòng)的智能終端設(shè)備。
工藝數(shù)據(jù)包:自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)加工需要設(shè)置的參數(shù)和加工質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明的基于云平臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備的模糊自優(yōu)化調(diào)試方法,包括自動(dòng)化設(shè)備、移動(dòng)終端和由設(shè)備供應(yīng)商統(tǒng)一提供的云端服務(wù)器。
首先將云端服務(wù)器的存儲(chǔ)區(qū)域分為公開數(shù)據(jù)區(qū)域和加密數(shù)據(jù)區(qū)域兩部分,便于對(duì)加密數(shù)據(jù)區(qū)域進(jìn)行多重保護(hù),保障客戶數(shù)據(jù)的安全性。再根據(jù)公司產(chǎn)品種類和型號(hào)分別將公開數(shù)據(jù)區(qū)域和加密數(shù)據(jù)區(qū)域分為多個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域,每一個(gè)數(shù)據(jù)塊中再根據(jù)設(shè)備編號(hào)劃分多個(gè)區(qū)域。如圖2所示。
當(dāng)自動(dòng)化設(shè)備的控制系統(tǒng)開啟時(shí),可選擇脫機(jī)工作,或者與云端服務(wù)器連接。當(dāng)與云端服務(wù)器連接初次連接時(shí),自動(dòng)化設(shè)備的控制系統(tǒng)將唯一的設(shè)備身份編號(hào)等信息發(fā)送到云端服務(wù)器,云端服務(wù)器為申請(qǐng)連接的設(shè)備分配獨(dú)立的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間由公開數(shù)據(jù)區(qū)域和加密數(shù)據(jù)區(qū)域組成,加密數(shù)據(jù)區(qū)域由設(shè)備使用者進(jìn)行加密封鎖,在未經(jīng)允許的情況下,包括設(shè)備提供商在內(nèi)的其他任何子服務(wù)器和終端都不得訪問(wèn)加密數(shù)據(jù)區(qū)域,直到自動(dòng)化設(shè)備申請(qǐng)報(bào)廢,加密數(shù)據(jù)區(qū)域自動(dòng)清空后供其它設(shè)備使用。經(jīng)自動(dòng)化設(shè)備與云端服務(wù)器初次連接成功后,自動(dòng)化設(shè)備再次連接時(shí),云端服務(wù)器確認(rèn)申請(qǐng)連接的設(shè)備信息后,自動(dòng)將自動(dòng)化設(shè)備與已分配云端服務(wù)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域關(guān)聯(lián)。
在本發(fā)明中,自動(dòng)化設(shè)備作為子服務(wù)器,與云端服務(wù)器建立連接后,子服務(wù)器可根據(jù)設(shè)備使用者要求執(zhí)行是否將工藝數(shù)據(jù)包自動(dòng)上傳至云端服務(wù)器,并選擇上傳至云端服務(wù)器的公開數(shù)據(jù)區(qū)域或加密數(shù)據(jù)區(qū)域。工藝數(shù)據(jù)包包括:加工時(shí)間和環(huán)境、位置參數(shù)、激光/膠量等參數(shù)、加工效果圖像以及加工質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果等。設(shè)備使用者可設(shè)置時(shí)間周期,將云端服務(wù)器中的數(shù)據(jù)定期自動(dòng)清除,防止存儲(chǔ)數(shù)據(jù)過(guò)量。設(shè)備使用者也可在單獨(dú)的子服務(wù)器中連接多個(gè)自動(dòng)化設(shè)備,實(shí)現(xiàn)內(nèi)部設(shè)備的統(tǒng)一管理。
自動(dòng)化設(shè)備上設(shè)有雙相機(jī)視覺系統(tǒng),分別是用于精密定位和加工質(zhì)量檢測(cè)的小視場(chǎng)視覺系統(tǒng)和用于設(shè)備整體監(jiān)控的大視場(chǎng)視覺系統(tǒng)。小視場(chǎng)視覺系統(tǒng)功能包括:加工前搜索加工點(diǎn)的位置,指導(dǎo)系統(tǒng)精密加工;加工后對(duì)加工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),例如激光焊接時(shí)焊點(diǎn)的燒傷、浮高、漏焊、虛焊等現(xiàn)象檢測(cè)。作為加工數(shù)據(jù)的加工效果圖像為小視場(chǎng)視覺系統(tǒng)所采集并剪切掉無(wú)用信息后剩下的圖像,這樣使圖像占用空間盡可能小。大視場(chǎng)視覺系統(tǒng)功能包括:監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),遠(yuǎn)程調(diào)試或打樣時(shí)實(shí)時(shí)觀察并指導(dǎo)調(diào)試人員或操作人員的動(dòng)作,并保障人員安全。例如在大視場(chǎng)視覺系統(tǒng)中設(shè)置外層安全區(qū)域和里層安全區(qū)域,設(shè)備生產(chǎn)時(shí),如果操作人員的手伸入外層安全區(qū)域,則蜂鳴報(bào)警提示人員安全,如果手伸入里層安全區(qū)域,則直接停止設(shè)備加工,防止誤傷。
如圖3所示,本發(fā)明的小視場(chǎng)視覺系統(tǒng)檢測(cè)焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量包括多個(gè)環(huán)節(jié)。首先使用高壓氣體清理焊點(diǎn),并將沒有焊接牢固的導(dǎo)線吹偏。隨后使用高角度環(huán)形光源照射焊點(diǎn),并用小視場(chǎng)相機(jī)獲取焊點(diǎn)圖像。分析圖像灰度值,如果灰度值小于設(shè)定閾值,說(shuō)明焊點(diǎn)存在過(guò)熱燒黑的現(xiàn)象,判定焊點(diǎn)燒傷;計(jì)算指定焊點(diǎn)區(qū)域的面積,如果面積大于最大閾值或者小于最小閾值,判定錫量過(guò)多或者過(guò)少,導(dǎo)致焊接不良;利用焊點(diǎn)區(qū)域中心和導(dǎo)線的線徑方向,判斷導(dǎo)線是否位于焊點(diǎn)的有效范圍內(nèi)。利用雙側(cè)低角度條形光源在與導(dǎo)線平行的方向分別照射焊點(diǎn),焊點(diǎn)將在背光面形成陰影,將兩次照射的圖像疊加,計(jì)算陰影部分的面積,判定焊點(diǎn)是否有浮高等現(xiàn)象。如此即可完成焊接產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè),并按照設(shè)定將檢測(cè)結(jié)果保存到指定存儲(chǔ)位置。
移動(dòng)終端上安裝有專用應(yīng)用程序,簡(jiǎn)稱APP程序。APP程序的功能模塊包括:調(diào)試助手、在線觀察員、故障診斷工具、數(shù)據(jù)分析工具、工藝成長(zhǎng)記錄等。各個(gè)功能模塊相互獨(dú)立,工作時(shí)需要申請(qǐng)各自的訪問(wèn)權(quán)限。具體方法是,在進(jìn)入功能模塊前需設(shè)置被申請(qǐng)連接的子服務(wù)器的物理地址和IP地址,申請(qǐng)連接后,APP程序根據(jù)物理地址和IP地址查找到想要連接的子服務(wù)器,并將移動(dòng)終端的使用者信息發(fā)送到子服務(wù)器上。子服務(wù)器上正在運(yùn)行的軟件自動(dòng)彈出對(duì)話框,顯示申請(qǐng)連接的移動(dòng)終端信息,并由操作者決定是否允許連接。當(dāng)子服務(wù)器無(wú)法正常連接APP程序時(shí),APP程序可通過(guò)在子服務(wù)器中預(yù)設(shè)的密碼和子服務(wù)器的物理地址和IP地址直接訪問(wèn)云端服務(wù)器中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)域。
APP程序的調(diào)試助手可用于手機(jī)控制或輔助設(shè)備打樣,根據(jù)調(diào)試的方式不同又可分為線上調(diào)試和線下調(diào)試。線上調(diào)試時(shí),所有修改的參數(shù)立刻更新到加工系統(tǒng),建議在設(shè)備并入生產(chǎn)線前使用;線下調(diào)試時(shí),修改參數(shù)后可設(shè)定參數(shù)的接入點(diǎn)。線下調(diào)試的參數(shù)接入點(diǎn)可以是下次啟動(dòng)加工時(shí)、下次啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)。線下調(diào)試和線上調(diào)試使用同一操作環(huán)境,操作不同的參數(shù)。當(dāng)接入點(diǎn)條件滿足時(shí),參數(shù)自動(dòng)更新到加工系統(tǒng),不需要中途停止流水線生產(chǎn),在設(shè)備并入生產(chǎn)線且生產(chǎn)線不可停止時(shí)使用。在異地調(diào)試時(shí),可直接用手機(jī)操作設(shè)備進(jìn)行打樣或調(diào)試。
APP程序的在線觀察員通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備上的雙相機(jī)視覺系統(tǒng)遠(yuǎn)程觀察設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、工作參數(shù)、實(shí)時(shí)圖像等信息。實(shí)時(shí)圖像包括加工點(diǎn)實(shí)時(shí)圖像和設(shè)備實(shí)時(shí)圖像,即小視場(chǎng)視覺系統(tǒng)圖像和大視場(chǎng)視覺系統(tǒng)圖像。并可使用交流框與設(shè)備操作者進(jìn)行語(yǔ)音和文字交流。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程觀察,并指導(dǎo)打樣或調(diào)試。
APP程序的故障診斷工具可檢測(cè)設(shè)備的工作狀態(tài)和故障信息,所有檢測(cè)記錄和故障信息均上傳至云端服務(wù)器,移動(dòng)終端可通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備查看云端服務(wù)器中的檢測(cè)記錄和故障信息,用于指導(dǎo)后期設(shè)備維修和維護(hù)工作。。設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí),若有移動(dòng)終端已連接設(shè)備,則自動(dòng)化設(shè)備自動(dòng)將錯(cuò)誤信息推送至所有已連接的移動(dòng)終端,等待處理,否則,自動(dòng)化設(shè)備保存錯(cuò)誤信息,并在有移動(dòng)終端連接到設(shè)備后,將所有未處理的錯(cuò)誤推送至移動(dòng)終端進(jìn)行處理。
APP程序的工藝成長(zhǎng)記錄用于記錄設(shè)備所有的加工數(shù)據(jù)和加工結(jié)果。以激光焊接設(shè)備為例,加工數(shù)據(jù)包括激光電流、時(shí)間、波形、加工坐標(biāo)、使用環(huán)境等,結(jié)果包括燒傷、浮高、漏焊、虛焊等效果。加工結(jié)果主要使用小視場(chǎng)視覺系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)得出,操作者也可自行添加結(jié)果參數(shù)和備注信息。使工藝記錄和參數(shù)長(zhǎng)期保存,延續(xù)使用。工藝成長(zhǎng)記錄模塊可對(duì)加工結(jié)果進(jìn)行分析,得出工藝關(guān)系和優(yōu)化趨勢(shì)等信息,給操作者參考并優(yōu)化。工藝成長(zhǎng)記錄數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在子服務(wù)器和云端服務(wù)器上的加密數(shù)據(jù)區(qū)域,并由設(shè)備使用者進(jìn)行加密封鎖,在未經(jīng)允許的情況下,包括設(shè)備提供商在內(nèi)的其他任何移動(dòng)終端都不得訪問(wèn)加密數(shù)據(jù)區(qū)域。通過(guò)工藝成長(zhǎng)記錄,移動(dòng)終端和自動(dòng)化設(shè)備使用者可在授權(quán)的情況下查看存儲(chǔ)在云端服務(wù)器中所有歷史加工數(shù)據(jù),包括加工時(shí)間和環(huán)境、位置參數(shù)、激光參數(shù)、加工效果圖像以及焊點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果等,以及良品、不良品統(tǒng)計(jì)等信息。也可瀏覽主服務(wù)器中所有設(shè)備的公開數(shù)據(jù)區(qū)域中的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明中,設(shè)備供應(yīng)商持續(xù)向云端服務(wù)器中添加完善的工藝數(shù)據(jù)包。結(jié)合各子系統(tǒng)向云端服務(wù)器的公共數(shù)據(jù)區(qū)不斷添加的工藝數(shù)據(jù)包,設(shè)備使用者可結(jié)合自加工的工藝數(shù)據(jù)包,利用模糊數(shù)學(xué)理論,對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化。以激光焊接設(shè)為為例,優(yōu)化過(guò)程分析如下。
影響激光焊接效果的參數(shù)輸入包括:環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、激光功率、激光時(shí)間、功率時(shí)間分布、光斑位置(X、Y、Z)、釬料屬性、焊盤長(zhǎng)、焊盤寬等。焊接輸出效果特征包括:殘留、燒傷、拉力、剪切力等。其中,拉力、剪切力參數(shù)特性需由操作者單獨(dú)進(jìn)行破壞性實(shí)驗(yàn)后再輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
優(yōu)化過(guò)程中需使用的平均值和方差公式,以及各自的接收條件公式如下。
式中,X為均值,xn為采樣點(diǎn),n為采樣次數(shù),σ為方差,XL1max和XL1min分別為均值的上限和下限,XL2max和XL2min分別為方差的上限和下限。
所有模糊數(shù)學(xué)的模型如圖4所示。如下:
當(dāng)設(shè)備工作在溫度為25℃、相對(duì)濕度為10%的環(huán)境下時(shí),使用主要成分為錫銀銅、粘度為130、顆粒度為40的錫膏,焊盤長(zhǎng)1.2毫米、寬0.8毫米,激光功率時(shí)間分布為一段式(即在激光發(fā)射之間內(nèi),激光功率無(wú)變化),光斑中心位于焊盤中心(即光斑位置的X軸和Y軸設(shè)為定值),其他參數(shù)與焊接效果相互關(guān)聯(lián)。
優(yōu)化的中心思想是:當(dāng)參數(shù)輸入中某一個(gè)或一組值在特定范圍內(nèi)波動(dòng)而其他輸入不變時(shí),統(tǒng)計(jì)輸出效果的變化趨勢(shì)。以此為基礎(chǔ),統(tǒng)計(jì)所有輸入?yún)?shù)在特定范圍內(nèi)波動(dòng)而其他輸入不變時(shí),輸出效果的變化趨勢(shì)。根據(jù)趨勢(shì)圖得到所有輸入對(duì)輸出影響的權(quán)重,進(jìn)而當(dāng)權(quán)重較低的參數(shù)確定時(shí),根據(jù)預(yù)期效果反推出最優(yōu)的高權(quán)重參數(shù)值,再用反推的參數(shù)值進(jìn)行試驗(yàn),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果再次進(jìn)行優(yōu)化,再次反推出的高權(quán)重參數(shù)值即為優(yōu)化的工藝參數(shù)。這種優(yōu)化方法需要大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。利用小視場(chǎng)視覺系統(tǒng)檢測(cè)單一試驗(yàn)的結(jié)果,并利用云端服務(wù)器對(duì)所有單一試驗(yàn)參數(shù)和結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,為工藝優(yōu)化提高可靠支持。而且隨著使用時(shí)間的增加,試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果越準(zhǔn)確,工藝優(yōu)化效果越理想。工藝優(yōu)化過(guò)程可在自動(dòng)或者人工干預(yù)的條件下實(shí)現(xiàn)。