用于提升焊接质量的焊接方法、装置、介质及设备与流程

本公开涉及激光焊接，尤其涉及一种用于提升焊接质量的焊接方法、装置、介质及设备。

背景技术：

1、激光设备在通过激光进行焊接对焊时，较宽的焊缝能够使得对焊熔融区较宽，从而能够具有较高强度的焊接强度，并且在进行激光熔覆时，较粗的焦点，可以快速完成对焊，从而可以提高工作效率和熔覆强度。然而，较宽的焊缝和较粗的焦点，意味着每一个焦点在对焊时较大，当激光设备的激光功率一定时，就会导致焦点的功率密度降低，从而容易造成激光焊接质量和激光熔覆质量下降。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于提升焊接质量的焊接方法、装置、介质及设备，旨在解决相关场景中较宽的焊缝和较粗的焦点，导致焦点的功率密度降低，从而容易造成激光焊接质量和激光熔覆质量下降的技术问题。

2、为了实现上述目的，本公开实施例的第一方面，提供一种用于提升焊接质量的焊接方法，所述方法包括：

3、获取待对焊的焊接对象的强度、所述焊接对象构建待对焊焊缝的宽度、所述待对焊焊缝的深度以及所述激光设备沿所述待焊接焊缝运动的移动速度；

4、根据所述强度、所述待对焊焊缝的宽度、所述待对焊焊缝的深度以及所述激光设备沿所述待焊接焊缝运动的移动速度，确定所述激光设备用于对所述待焊接焊缝焊接的激光的螺旋路径上每一焊接焦点的目标位置信息；

5、根据所述螺旋路径中相邻焊接焦点之间的目标位置信息，确定所述激光设备中楔镜的目标角的需求楔角，并以所述需求楔角为目标更换所述激光设备中的所述楔镜，其中，所述目标角为激光入射的楔镜斜边与楔镜直角边的最小夹角；

6、在更换为所述楔角满足所述需求楔角的楔镜的情况下，控制所述激光设备向更换后的所述楔镜发射激光并沿所述待焊接焊缝运动，以使得更换后的所述楔镜将所述激光传播到所述激光设备的聚焦镜，运动过程中途径所述聚焦镜后的激光按照所述螺旋路径对所述待对焊焊缝进行激光焊接。

7、在一种可能的实现方式中，所述根据所述螺旋路径中相邻焊接焦点之间的目标位置信息，确定所述激光设备中楔镜的目标角的需求楔角，包括：

8、根据所述螺旋路径中相邻焊接焦点之间的目标位置信息，确定途径所述激光设备中所述聚焦镜聚焦后的激光与所述聚焦镜的聚焦点的旋转轨迹圆的半径；

9、根据所述激光设备中聚焦镜的焦距以及所述旋转轨迹圆的半径，确定所述激光设备中入射到所述楔镜的激光与所述楔镜斜边之间的夹角；

10、将所述夹角作为所述激光设备中所述楔镜的目标角的需求楔角。

11、在一种可能的实现方式中，所述根据所述激光设备中聚焦镜的焦距以及所述旋转轨迹圆的半径，确定所述激光设备中入射到所述楔镜的激光与所述楔镜斜边之间的夹角，包括：

12、根据所述激光设备中聚焦镜的焦距以及所述旋转轨迹圆的半径的比值，确定入射到所述聚焦镜的激光与竖直方向之间的第一夹角；

13、根据所述第一夹角以及所述楔镜的预设折射率，确定所述激光设备中入射到所述楔镜的激光与所述楔镜斜边之间的夹角。

14、在一种可能的实现方式中，所述根据所述强度、所述待对焊焊缝的宽度以及所述待对焊焊缝的深度，确定所述激光设备用于对所述待焊接焊缝焊接的激光的螺旋路径上每一焊接焦点的目标位置，包括：

15、根据所述强度以及所述待对焊焊缝的宽度，确定第k+1次焊接时对应的所述焊接焦点相对于第k次焊接时对应的所述焊接焦点的位置偏移量；

16、根据第k次焊接时对应的所述焊接焦点沿所述待对焊焊缝的横向位置以及所述激光设备沿所述待焊接焊缝运动的移动速度，确定第k+1次焊接时对应的所述焊接焦点沿所述待对焊焊缝相对初始焊接焦点的横向位移量；

17、根据所述待对焊焊缝的深度、第k+1次焊接时对应的所述焊接焦点相对于第k次焊接时对应的所述焊接焦点的位置偏移量以及第k+1次焊接时对应的所述焊接焦点相对于所述初始焊接焦点对应的所述横向位移量，确定第k+1次焊接时对应的所述焊接焦点的纵向偏移量；

18、根据各次焊接时所述焊接焦点的纵向偏移量以及对应的所述横向位移量，确定所述激光设备用于对所述待焊接焊缝焊接的激光的螺旋路径上每一焊接焦点的目标位置。

19、在一种可能的实现方式中，所述根据所述强度以及所述待对焊焊缝的宽度，确定第k+1次焊接时对应的所述焊接焦点相对于第k次焊接时对应的所述焊接焦点的位置偏移量，包括：

20、根据所述强度以及所述待对焊焊缝的宽度，确定第k+1次焊接时对应的所述待对焊焊缝的宽度相对于所述第k次焊接时对应的所述待对焊焊缝的宽度的宽度变化量；

21、根据所述宽度变化量，从预设的多个变化量范围中确定目标变化量范围；

22、将所述目标变化量范围对应的预设位置偏移量，确定为第k+1次焊接时对应的所述焊接焦点相对于第k次焊接时对应的所述焊接焦点的位置偏移量，其中，每一所述变化量范围均对应设置有预设位置偏移量。

23、在一种可能的实现方式中，所述根据所述待对焊焊缝的深度、第k+1次焊接时对应的所述焊接焦点相对于第k次焊接时对应的所述焊接焦点的位置偏移量以及第k+1次焊接时对应的所述焊接焦点相对于所述初始焊接焦点对应的所述横向位移量，确定第k+1次焊接时对应的所述焊接焦点的纵向偏移量，包括：

24、以所述第k次焊接时对应的焊接焦点的目标位置信息对应的目标位置为中心，以第k+1次焊接时对应的所述焊接焦点相对于第k次焊接时对应的所述焊接焦点的位置偏移量为半径，确定所述第k+1次焊接时对应的所述焊接焦点的备选位置范围；

25、根据所述第k次焊接时对应的焊接焦点的目标位置信息对应的所述目标位置以及所述待对焊焊缝的深度，从第k+1次焊接时对应的所述备选位置范围中筛选出不符合深度的待剔除范围；

26、从第k+1次焊接时对应的所述备选位置范围中剔除所述不符合深度的待剔除位置范围，得到候选位置范围；

27、根据第k+1次焊接时对应的候选位置范围以及第k+1次焊接时对应的所述焊接焦点相对于所述初始焊接焦点对应的所述横向位移量，确定第k+1次焊接时对应的所述焊接焦点的纵向偏移量。

28、本公开实施例的第二方面，提供一种用于提升焊接质量的焊接装置，所述装置包括：

29、获取模块，被配置为获取待对焊的焊接对象的强度、所述焊接对象构建待对焊焊缝的宽度、所述待对焊焊缝的深度以及所述激光设备沿所述待焊接焊缝运动的移动速度；

30、第一确定模块，被配置为根据所述强度、所述待对焊焊缝的宽度、所述待对焊焊缝的深度以及所述激光设备沿所述待焊接焊缝运动的移动速度，确定所述激光设备用于对所述待焊接焊缝焊接的激光的螺旋路径上每一焊接焦点的目标位置信息；

31、第二确定模块，被配置为根据所述螺旋路径中相邻焊接焦点之间的目标位置信息，确定所述激光设备中楔镜的目标角的需求楔角，并以所述需求楔角为目标更换所述激光设备中的所述楔镜，其中，所述目标角为激光入射的楔镜斜边与楔镜直角边的最小夹角；

32、控制模块，被配置为在更换为所述楔角满足所述需求楔角的楔镜的情况下，控制所述激光设备向更换后的所述楔镜发射激光并沿所述待焊接焊缝运动，以使得更换后的所述楔镜将所述激光传播到所述激光设备的聚焦镜，运动过程中途径所述聚焦镜后的激光按照所述螺旋路径对所述待对焊焊缝进行激光焊接。

33、在一种可能的实现方式中，所述第二确定模块，被配置为：

34、根据所述螺旋路径中相邻焊接焦点之间的目标位置信息，确定途径所述激光设备中所述聚焦镜聚焦后的激光与所述聚焦镜的聚焦点的旋转轨迹圆的半径；

35、根据所述激光设备中聚焦镜的焦距以及所述旋转轨迹圆的半径，确定所述激光设备中入射到所述楔镜的激光与所述楔镜斜边之间的夹角；

36、将所述夹角作为所述激光设备中所述楔镜的目标角的需求楔角。

37、本公开实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现第一方面中任一项所述方法的步骤。

38、本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：

39、微控制器；

40、用于存储微控制器可执行指令的存储器；

41、其中，所述微控制器被配置为执行所述存储器中存储的可执行指令，以执行第一方面中任一项所述的方法。

42、本发明提供了一种用于提升焊接质量的焊接方法、装置、介质及设备。与现有技术相比具备以下有益效果：

43、通过精确计算螺旋路径上每一焊接焦点的目标位置信息，系统能够确保激光准确聚焦在焊缝上，从而提高焊接的精确度。根据焊接对象的特性自动调整激光器的楔镜角度，减少了人工调整的时间和误差，显著提升了焊接效率。能够根据不同的焊接对象自动调整焊接参数，如激光功率、移动速度等，实现自适应焊接，适用于各种复杂材料和结构的焊接需求。由于焊接焦点位置精确、激光能量分布均匀，该方法能够有效减少焊接缺陷，如气孔、夹渣等，提高焊接质量。自动化程度高，降低了操作难度，减少了对操作人员技能的要求，提高了焊接过程的稳定性和可靠性。

44、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。