超聲波塑料焊接機(jī)焊接參數(shù)智能化調(diào)校與管理方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲波塑料焊接機(jī)技術(shù)，特別涉及超聲波塑料焊接機(jī)焊接參數(shù)智能化調(diào)校與管理。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波塑料焊接機(jī)(Ultrasonic plastic welding machine)是超聲波塑料焊接設(shè)備在塑料焊接領(lǐng)域研發(fā)設(shè)計(jì)的焊接設(shè)備，業(yè)內(nèi)簡(jiǎn)稱為超聲波塑焊機(jī)。超聲波焊接設(shè)備是熔接熱塑性塑料制品的高科技技術(shù)，各種熱塑性膠件均可使用超聲波熔接處理。在焊接塑料制品時(shí)，既不要添加任何粘接劑、填料或溶劑，也不消耗大量熱源。具有操作簡(jiǎn)便、焊接速度快、焊接強(qiáng)度高、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。因此，超聲波焊接技術(shù)越來越廣泛地獲得應(yīng)用。
[0003]超聲波塑料焊接過程中，具體針對(duì)不同形狀、批次的待加工工件時(shí)，會(huì)有許多個(gè)參數(shù)需要調(diào)整。參數(shù)調(diào)整不合適，就不能夠得到優(yōu)良的焊接產(chǎn)品。從某種意義上說，焊接參數(shù)的調(diào)整，就相當(dāng)于焊接工藝設(shè)計(jì)。塑料焊接一般都是大批量的重復(fù)工作，所以焊接工藝的設(shè)計(jì)就非常重要。焊接工藝設(shè)計(jì)好后，不能夠隨意修改。在現(xiàn)階段，焊接工藝的設(shè)計(jì)，完全是憑相關(guān)技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)。這就帶來很大的隨意性和不確定性，很難做到最佳。另一方面，實(shí)際進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，塑料焊接機(jī)是由操作者控制的。操作者為了提高其個(gè)人的產(chǎn)量，往往會(huì)對(duì)焊接參數(shù)擅自進(jìn)行修改。由于目的不同，修改后的焊接參數(shù)，其焊接效果，往往比統(tǒng)一設(shè)定的要差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種超聲波塑料焊接機(jī)焊接參數(shù)智能化調(diào)校與管理方法及系統(tǒng)。
[0005]為解決技術(shù)問題，本發(fā)明采用的方案是:
[0006]提供一種能實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)調(diào)校與管理的智能超聲波塑料焊接機(jī)系統(tǒng)，包括焊接機(jī)；焊接機(jī)上設(shè)有分別用于監(jiān)測(cè)焊接機(jī)的振幅、功率、焊接時(shí)間或焊接壓力的傳感器，各傳感器分別通過信號(hào)線接至焊接機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)；
[0007]所述系統(tǒng)還包括手機(jī)或工控機(jī)，驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)中設(shè)有數(shù)據(jù)信號(hào)線接口、USB數(shù)據(jù)接口、藍(lán)牙通訊模塊或無線通訊模塊；其中，手機(jī)通過USB數(shù)據(jù)線、藍(lán)牙或wifi局域網(wǎng)連接至驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)；或者，工控機(jī)通過數(shù)據(jù)信號(hào)線、USB數(shù)據(jù)線、藍(lán)牙或wifi局域網(wǎng)連接至驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)。
[0008]作為一種改進(jìn)，該系統(tǒng)還包括焊接參數(shù)調(diào)校與管理模塊，該模塊內(nèi)嵌于所述手機(jī)或工控機(jī)中，能夠接收由驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)傳送的傳感器數(shù)據(jù)以及人機(jī)界面輸入的數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)校規(guī)則對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行修正和管理，將調(diào)整后的焊接參數(shù)回傳給驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)用于執(zhí)行焊接動(dòng)作。
[0009]作為一種改進(jìn)，還包括用于存儲(chǔ)和分析數(shù)據(jù)的基于云端的服務(wù)器，服務(wù)器通過有線或無線的方式與手機(jī)或工控機(jī)連接并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
[0010]本發(fā)明還提供了基于前述系統(tǒng)的超聲波塑料焊接機(jī)焊接參數(shù)智能化調(diào)校與管理方法，包括以下步驟:
[0011](I)在使用焊接機(jī)對(duì)第一個(gè)工件進(jìn)行焊接前，操作人員通過焊接參數(shù)調(diào)校與管理模塊設(shè)置任意的焊接參數(shù)，或者利用焊接參數(shù)調(diào)校與管理模塊自行生成一組焊接參數(shù)，再由焊接機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)根據(jù)焊接參數(shù)執(zhí)行焊接動(dòng)作；所述焊接參數(shù)是指:焊接時(shí)間、焊接機(jī)的振幅和焊接壓力；
[0012](2)操作人員根據(jù)工件的焊接質(zhì)量，將反饋信息輸入至焊接參數(shù)調(diào)校與管理模塊，反饋信息包括影響焊接質(zhì)量的測(cè)量數(shù)據(jù)或判斷結(jié)果；其中測(cè)量數(shù)據(jù)是指焊接深度或焊縫強(qiáng)度；判斷結(jié)果是指是否發(fā)生過焊、欠焊、開裂或過載保護(hù)；
[0013](3)焊接參數(shù)調(diào)校與管理模塊，根據(jù)焊接質(zhì)量的反饋信息調(diào)整焊接參數(shù)，然后將調(diào)整后的焊接參數(shù)傳送給驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)；驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)利用該焊接參數(shù)，執(zhí)行針對(duì)第二個(gè)工件的焊接動(dòng)作；操作人員根據(jù)第二個(gè)工件的焊接質(zhì)量，再次將反饋信息輸入至焊接參數(shù)調(diào)校與管理模塊；
[0014](4)重復(fù)執(zhí)行步驟(2)和(3)，直至輸入至焊接參數(shù)調(diào)校與管理模塊中的反饋信息的內(nèi)容，表明影響焊接質(zhì)量的情形均未發(fā)生；此時(shí)，焊接參數(shù)調(diào)校與管理模塊發(fā)出提示信號(hào)，由操作人員鎖定針對(duì)該品類工件的最佳焊接參數(shù)，或者在超過規(guī)定時(shí)間后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖定;
[0015]在調(diào)校過程中所使用的工件是批量化產(chǎn)品，具有相同的品質(zhì)和性能；每次調(diào)校焊接參數(shù)后的新的焊接行為均針對(duì)一個(gè)新的工件。
[0016]本發(fā)明中，在最佳焊接參數(shù)鎖定后，對(duì)具有相同品質(zhì)和性能的工件，由焊接參數(shù)調(diào)校與管理模塊向驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)傳送已鎖定的最佳焊接參數(shù)，使焊接機(jī)執(zhí)行相同的焊接操作以保持焊接質(zhì)量穩(wěn)定。
[0017]本發(fā)明中，在步驟(3)中，焊接參數(shù)調(diào)校與管理模塊根據(jù)焊接質(zhì)量的反饋信息調(diào)整焊接參數(shù)，具體是指:確保工件的焊接深度或焊縫強(qiáng)度符合質(zhì)量要求，且不發(fā)生過焊、欠焊、開裂或過載保護(hù)；所述焊接參數(shù)的控制范圍:焊接時(shí)間為10?5000毫秒，焊接機(jī)的振幅為刻度區(qū)間的55%?95%，焊接壓力為0.1?0.6MPa。
[0018]本發(fā)明中，對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行調(diào)整的順序依次為:
[0019](I)調(diào)整焊接時(shí)間:先使用初始設(shè)定數(shù)值進(jìn)行焊接操作，如發(fā)生焊接深度過大、過焊、零件開裂、焊縫強(qiáng)度過高或過載保護(hù)的情況，就縮短焊接時(shí)間，如發(fā)生相反情況則延長(zhǎng)焊接時(shí)間，調(diào)整的幅度控制在5%?10%之間；
[0020](2)調(diào)整焊接機(jī)的振幅:在步驟(I)的基礎(chǔ)上增大振幅，如發(fā)生焊接深度過大、過焊、零件開裂、焊縫強(qiáng)度過高或過載保護(hù)的情況，就減小振幅，如發(fā)生相反情況則增大振幅，調(diào)整的幅度控制在5%?10%之間；
[0021](3)調(diào)整焊接壓力:在步驟(2)的基礎(chǔ)上提高焊接壓力，如發(fā)生焊接深度過大、過焊、零件開裂、焊縫強(qiáng)度過高或過載保護(hù)的情況，就降低焊接壓力，如發(fā)生相反情況則提高焊接壓力，調(diào)整的幅度控制在5%?10%之間；
[0022](4)重復(fù)步驟⑴?(3)，使最終焊接參數(shù)的控制范圍符合要求。
[0023]本發(fā)明還提供了一種用于實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)調(diào)校與管理超聲波塑料焊接機(jī)，包括驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)；焊接機(jī)上設(shè)有用于監(jiān)測(cè)焊接機(jī)的振幅、功率、焊接時(shí)間或焊接壓力的傳感器，傳感器通過信號(hào)線接至焊接機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)；所述驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)中設(shè)有與工控機(jī)或手機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)信號(hào)接口、USB數(shù)據(jù)接口、藍(lán)牙通訊模塊或無線通訊模塊。
[0024]本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)調(diào)校與管理的智能超聲波塑料焊接機(jī)，包括驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)；焊接機(jī)上設(shè)有用于監(jiān)測(cè)焊接機(jī)的振幅、功率、焊接時(shí)間或焊接壓力的傳感器，傳感器通過信號(hào)線接至焊接機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)；所述焊接機(jī)上設(shè)有與驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)相連的單片機(jī)，單片機(jī)同時(shí)與人機(jī)界面和液晶顯示屏相連；單片機(jī)中內(nèi)置焊接參數(shù)調(diào)校與管理模塊，該模塊能夠接收由驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)傳送的傳感器數(shù)據(jù)以及人機(jī)界面輸入的數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)校規(guī)則對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行修正和管理，將調(diào)整后的焊接參數(shù)回傳給驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)用于執(zhí)行焊接動(dòng)作。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0026]1、通過焊接參數(shù)調(diào)校與管理模塊與驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互，簡(jiǎn)化了最佳焊接參數(shù)的獲取過程，縮短了其所耗時(shí)間。
[0027]2、在最佳焊接參數(shù)的獲取過程中，最大程度地減少人為因素的影響。操作人員反饋焊接質(zhì)量信息時(shí)，只針對(duì)影響焊接質(zhì)量的情形進(jìn)行測(cè)量或是就是否發(fā)生做出判斷，不對(duì)具體程度進(jìn)行主觀描述；這樣就降低了對(duì)操作人員素質(zhì)的要求，但不會(huì)降低工件焊接產(chǎn)品質(zhì)量。
[0028]3、在最佳焊接參數(shù)確定后，系統(tǒng)對(duì)其實(shí)施鎖定，普通操作人員在沒有授權(quán)的情況下，無法對(duì)操作參數(shù)進(jìn)行修改。這樣可以保證針對(duì)具有相同品質(zhì)和性能的相同批次或不同批次的代加工工件而言，將會(huì)有相同的焊接質(zhì)量，從而大幅度提升工件加工品質(zhì)和穩(wěn)定性。
[0029]4、在針對(duì)大批次工件的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，形成不同工件的最佳焊接參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)之后，再對(duì)新工件進(jìn)行焊接參數(shù)調(diào)校時(shí)，可以利用數(shù)據(jù)庫(kù)提供的最接近數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)最快的調(diào)校。
【附圖說明】
[0030]圖1為焊接參數(shù)調(diào)校與管理模塊運(yùn)行過流程的一個(gè)示例；
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