1.一种激光焊接装置的运行方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:对焊接工件进行材料参数采集,得到焊接工件材料数据与焊接位置厚度数据集;根据焊接工件材料数据与焊接位置厚度数据集对焊接工件进行激光发生器类型选择,得到激光发生器类型数据;
步骤S2:对焊接工件进行焊接点表面拍摄,得到焊接点表面图像集;基于焊接点表面图像集对焊接工件进行焊接点表面质量检测,得到表面质量评估结果;
步骤S3:根据表面质量评估结果对焊接工件进行表面处理,得到工件准备状态数据;
步骤S4:对焊接工件进行三维建模,得到工件三维模型;基于工件三维模型根据工件准备状态数据对焊接装置进行焊接参数规划,得到最终焊接参数;
步骤S5:基于工件三维模型对焊接工件进行焊接路径规划,得到规划焊接路径数据;根据激光发生器类型数据、最终焊接参数与规划焊接路径数据对焊接工件进行激光焊接作业。
2.根据权利要求1所述的激光焊接装置的运行方法,其特征在于,步骤S1包括以下步骤:步骤S11:对焊接工件进行材料属性数据采集,得到焊接工件材料数据;
步骤S12:对焊接工件进行焊接位置点数采集,得到焊接位置点数数据;
步骤S13:根据焊接位置点数数据对焊接工件进行焊接位置标记与坐标记录,得到焊接位置坐标数据集,其中,焊接位置坐标数据集包含若干个焊接位置坐标数据;
步骤S14:根据焊接位置坐标数据集对焊接工件进行焊接位置厚度测量,得到焊接位置厚度数据集,其中,焊接位置厚度数据集包含若干个焊接位置厚度数据;
步骤S15:根据焊接工件材料数据与焊接位置厚度数据集对焊接工件进行激光发生器类型选择,得到激光发生器类型数据。
3.根据权利要求2所述的激光焊接装置的运行方法,其特征在于,步骤S15包括以下步骤:步骤S151:对焊接工件进行热光学特性确定,得到工件热光学特性数据集,其中,工件热光学特性数据集包括焊接工件熔点数据、焊接工件导热系数与焊接工件表面反射率;
步骤S152:对焊接位置厚度数据集进行最大值提取,得到焊接工件最大厚度数据;
步骤S153:获取工件三维模型,并基于工件三维模型根据焊接工件材料数据与工件热光学特性数据集与焊接工件最大厚度数据对焊接工件进行激光‑材料相互作用模拟,得到激光‑材料相互作用效率集,其中,激光‑材料相互作用效率集包含若干个激光‑材料相互作用效率,所述激光‑材料相互作用模拟中的激光为不同波长激光;
步骤S154:根据激光‑材料相互作用效率集对焊接工件进行不同波长激光的能量密度计算,得到能量密度数据集,其中,能量密度数据集包含若干个能量密度数据;
步骤S155:根据能量密度数据集对焊接工件进行激光波长适配性筛选,得到适配激光波长范围数据;
步骤S156:根据焊接工件最大厚度数据与适配激光波长范围数据对焊接工件进行激光功率需求计算,得到最大需求激光功率数据,并根据适配激光波长范围数据与最大需求激光功率数据对焊接工件进行激光发生器类型选择,得到激光发生器类型数据。
4.根据权利要求1所述的激光焊接装置的运行方法,其特征在于,步骤S2包括以下步骤:步骤S21:获取焊接位置坐标数据集;
步骤S22:根据焊接位置坐标数据集对焊接工件进行焊接点表面拍摄,得到焊接点表面图像集,其中,焊接点表面图像集包含若干个焊接点表面图像;
步骤S23:对焊接点表面图像集进行焊接区域识别与标注,得到焊接区域标注图像集,其中,焊接区域标注图像集包含若干个焊接区域标注图像;
步骤S24:对焊接区域标注图像集进行非焊接区域裁剪,得到焊接区域裁剪图像集,其中,焊接区域裁剪图像集包含若干个焊接区域裁剪图像;
步骤S25:基于焊接区域裁剪图像集对焊接工件进行焊接点表面质量检测,得到表面质量评估结果。
5.根据权利要求4所述的激光焊接装置的运行方法,其特征在于,步骤S25包括以下步骤:步骤S251:对焊接工件进行标准表面纹路光学扫描,得到焊接工件表面基准图像;
步骤S252:根据焊接工件表面基准图像对焊接区域裁剪图像集进行污渍区域识别与标记,得到焊接区域污渍标记图像集,其中,焊接区域污渍标记图像集包含若干个焊接区域污渍标记图像;
步骤S253:若焊接区域污渍标记图像集中表明焊接工件的待焊接位置不存在污渍,则将不需要清洁作为表面质量评估结果,否则执行下一步;
步骤S254:对焊接区域污渍标记图像集进行污渍面积计算,得到焊接区域污渍面积数据集,其中,焊接区域污渍面积数据集包含若干个焊接区域污渍面积数据;
步骤S255:根据焊接区域污渍标记图像集对焊接工件进行光谱分析,得到焊接区域污渍光谱特征数据集,其中,焊接区域污渍光谱特征数据集包含若干个焊接区域污渍光谱特征数据;
步骤S256:根据焊接区域污渍光谱特征数据集对焊接工件进行污渍类型分类,得到焊接区域污渍类型集,其中,焊接区域污渍类型集包含若干个焊接区域污渍类型,所述污渍类型为油脂污渍、锈蚀污渍、油漆或涂层污渍、灰尘污渍、腐蚀性化学品污渍、生物污渍、水分污渍中任意一种或以上;
步骤S257:根据焊接区域污渍面积数据集与焊接区域污渍类型集对焊接工件进行焊接点表面质量检测,得到表面质量评估结果。
6.根据权利要求5所述的激光焊接装置的运行方法,其特征在于,步骤S257包括以下步骤:步骤S2571:对焊接工件进行历史焊接检测数据采集,得到焊接污渍‑结果关联数据集,其中,焊接污渍‑结果关联数据集包含若干个焊接污渍‑结果关联数据;
步骤S2572:对焊接污渍‑结果关联数据集进行污渍面积量化,得到历史污渍面积数据集,其中,历史污渍面积数据集包含若干个历史污渍面积数据;
步骤S2573:对焊接污渍‑结果关联数据集进行污渍类型采集,得到历史污渍类型分类数据集,其中,历史污渍类型分类数据集包含若干个历史污渍类型分类数据;
步骤S2574:对焊接污渍‑结果关联数据集进行质量异常筛选,得到焊接质量异常案例集,其中,焊接质量异常案例集包含若干个焊接质量异常案例;
步骤S2575:根据焊接质量异常案例集对历史污渍面积数据集与历史污渍类型分类数据集进行相关性映射,得到关键污渍面积数据集与关键污渍类型数据集,其中,关键污渍面积数据集包含若干个关键污渍面积数据,关键污渍类型数据集包含若干个关键污渍类型数据;
步骤S2576:根据关键污渍面积数据集与关键污渍类型数据集对焊接工件进行污渍类型‑面积阈值确定,得到污渍类型‑面积阈值矩阵;
步骤S2577:根据污渍类型‑面积阈值矩阵对焊接区域污渍面积数据集与焊接区域污渍类型集进行多变量阈值判定,得到表面质量评估结果,其中,所述表面质量评估结果包含焊接工件中各个待焊接位置的表面质量评估的结果,表面质量评估结果为需要清洁与不需要清洁中任意一种或以上。
7.根据权利要求1所述的激光焊接装置的运行方法,其特征在于,步骤S3包括以下步骤:步骤S31:若表面质量评估结果表明焊接工件不需要清洁,则将焊接工件标记为无需处理状态,得到工件准备状态数据;
步骤S32:若表面质量评估结果表明焊接工件需要清洁,则获取焊接位置坐标数据集、焊接区域污渍面积数据集与焊接区域污渍类型集;
步骤S33:根据表面质量评估结果对焊接区域污渍面积数据集与焊接区域污渍类型集进行清洁需求筛选,得到待清洁污渍面积数据集与待清洁污渍类型数据集,其中,所述待清洁污渍面积数据集与所述待清洁污渍类型数据集为焊接工件需要进行清洁的待焊接位置对应的参数;
步骤S34:基于焊接位置坐标数据集根据待清洁污渍面积数据集与待清洁污渍类型数据集对焊接工件进行空间定位映射,得到待清洁区域坐标集;
步骤S35:根据待清洁污渍类型数据集与待清洁区域坐标集对焊接工件进行清洁方案确定,得到污渍清洁方案集,其中,污渍清洁方案集包含若干个污渍清洁方案;
步骤S36:根据污渍清洁方案集与待清洁区域坐标集对焊接工件进行精准清洁作业,并将焊接工件准备完成状态作为工件准备状态数据。
8.根据权利要求1所述的激光焊接装置的运行方法,其特征在于,步骤S4包括以下步骤:步骤S41:对焊接工件进行三维扫描,得到焊接工件点云数据;
步骤S42:对焊接工件点云数据进行表面重建,得到工件三维模型;
步骤S43:根据工件准备状态数据对工件三维模型进行状态标记,得到就绪工件三维模型;
步骤S44:对焊接装置进行三维结构建模,得到焊接装置三维模型;
步骤S45:获取焊接位置厚度数据集与焊接位置坐标数据集,并对焊接位置厚度数据集进行升序排序,得到焊接位置厚度升序序列;
步骤S46:基于就绪工件三维模型与焊接装置三维模型并根据焊接位置厚度升序序列与焊接位置坐标数据集对焊接装置进行焊接参数规划,得到最终焊接参数。
9.根据权利要求8所述的激光焊接装置的运行方法,其特征在于,步骤S46包括以下步骤:步骤S461:根据焊接位置厚度升序序列对焊接位置坐标数据集进行对应焊接位置排序,得到焊接顺序坐标序列;
步骤S462:获取激光发生器类型数据;
步骤S463:根据激光发生器类型数据与焊接位置厚度升序序列对焊接工件的各个待焊接位置进行焊接电流计算,得到焊接电流分配数据集,其中,焊接电流分配数据集包含若干个焊接电流分配数据;
步骤S464:根据焊接顺序坐标序列对焊接电流分配数据集进行焊接电流曲线绘制,得到初步焊接电流曲线;
步骤S465:对初步焊接电流曲线进行平滑处理,得到平滑焊接电流曲线;
步骤S466:根据平滑焊接电流曲线、焊接位置厚度升序序列与焊接顺序坐标序列对焊接位置坐标数据集中对应的各个待焊接位置进行焊接时间计算,得到焊接时间分配数据集,其中,焊接时间分配数据集包含若干个焊接时间分配数据;
步骤S467:根据焊接时间分配数据集对与焊接顺序坐标序列对焊接装置进行焊接移动速度确定,得到焊接移动速度参数,并将平滑焊接电流曲线与焊接移动速度参数记为最终焊接参数。
10.根据权利要求1所述的激光焊接装置的运行方法,其特征在于,步骤S5包括以下步骤:步骤S51:获取焊接顺序坐标序列,并基于工件三维模型根据焊接顺序坐标序列对焊接工件的焊接顺序相邻焊接点进行最短路径计算,得到相邻焊接点最短路径集,其中,相邻焊接点最短路径集包含若干个相邻焊接点最短路径;
步骤S52:根据焊接顺序坐标序列对相邻焊接点最短路径集进行时序合并,得到规划焊接路径数据;
步骤S53:对最终焊接参数与规划焊接路径数据进行参数‑路径协同映射,得到焊接参数‑路径关联矩阵;
步骤S54:根据激光发生器类型数据对焊接装置进行激光源性能校准,得到激光源性能配置数据;
步骤S55:根据焊接参数‑路径关联矩阵与激光源性能配置数据对焊接工件进行激光焊接作业。