一种安全门的全自动激光焊接系统的制作方法

1.本发明涉及激光束校准技术领域，具体涉及一种安全门的全自动激光焊接系统。


背景技术：

2.人防工程是防备敌人突然袭击，有效地掩蔽人员和物资，保存战争潜力的重要设施，也是巩固国防，增强综合国力，维护国家安全的重要战略举措；而人防安全门是人防工程中的一个重要的防护设备，由于人防安全门用途的特殊性，因此需要人防安全门可以应对各种恶劣环境，并且在使用过程中不能发生由于焊接质量不好导致人防安全门出现损坏等现象；由于人防安全门的焊接质量问题一般是由于激光束问题造成的，而现有的对激光束校正的方法一般是基于人工检测的方式检测防安全门的焊接质量，并根据检测的结果判断是否对激光束校正，这种方式主观性较强，对焊接质量的检测不准确，进而造成判断是否对激光束进行校准的可靠性不高。


技术实现要素：

3.本发明提供一种安全门的全自动激光焊接系统，用于解决现有判断是否对激光束进行校准的问题，所采用的技术方案具体如下：
4.第一方面，本发明一个实施例提供了一种安全门的全自动激光焊接系统包括以下步骤：
5.获取各待焊接安全门对应的焊缝宽度序列；获取各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列以及激光器焊头的偏移量序列；所述目标焊接时间段为待焊接安全门从焊接起始时刻到焊接完成时刻之间的时间段；
6.根据所述偏移量序列和输出功率序列，得到各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标；
7.根据所述偏移量序列、输出功率序列以及焊接质量指标，得到任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度；
8.根据所述焊接相似程度，得到各待焊接安全门在焊接结束后的目标差异程度；
9.根据所述目标差异程度，得到在焊接结束后焊接质量异常的待焊接安全门，并对所述焊接质量异常的待焊接安全门对应的激光器的激光束进行校准。
10.有益效果：本发明将偏移量序列和输出功率序列作为得到各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标的依据；将偏移量序列、输出功率序列以及焊接质量指标作为得到任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度的依据；将焊接相似程度作为得到各待焊接安全门在焊接结束后的目标差异程度的依据；将目标差异程度作为得到焊接结束后焊接质量异常的待焊接安全门以及对焊接质量异常的待焊接安全门对应的激光器的激光束进行调整的依据。该系统是一种相对智能的焊接系统，并且本发明与人工检测焊接质量的方式相比准确性更高，因此基于焊接质量判断是否对激光束进行校准也相对可靠。
11.优选的，根据所述偏移量序列和输出功率序列，得到各待焊接安全门在焊接结束
后的焊接质量指标的方法，包括：
12.获得所述偏移量序列中的最大值和最小值；
13.计算所述偏移量序列的平均值，计算所述输出功率序列的标准差；
14.根据所述偏移量序列的平均值、所述输出功率序列的标准差、所述偏移量序列中的最大值和最小值，得到各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标。
15.优选的，根据如下公式计算各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标：
[0016][0017]
其中，ca为第a个待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标，a1a为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列中最大值，a2a为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列中最小值，a3a为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列的平均值，b1a为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列的标准差。
[0018]
优选的，所述根据所述偏移量序列、输出功率序列以及焊接质量指标，得到任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度的方法，包括：
[0019]
利用ppmcc得到任意两个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列之间的相似程度；
[0020]
获得任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标之间差的绝对值；
[0021]
利用dtw算法计算任意两个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内的激光器焊头的偏移量序列之间的差异程度；
[0022]
根据所述输出功率序列之间的相似程度、所述焊接质量指标之间差的绝对值以及所述偏移量序列之间的差异程度，得到任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度。
[0023]
优选的，根据如下公式计算任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度：
[0024][0025]
其中，d
a,b
为第a个待焊接安全门与第b个待焊接安全门在焊接结束后的焊接差异程度，d1
a,b
为第a个待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标与第b个待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标之间差的绝对值，d2
a,b
为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列与第b个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列之间的差异程度，d3
a,b
为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列与第b个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列之间的差异程度。
[0026]
优选的，根据所述焊接相似程度，得到各待焊接安全门在焊接结束后的目标差异程度的方法，包括：
[0027]
将1与任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度作差，将所述作差的结果记为任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接差异距离；
[0028]
根据所述焊接差异距离，得到各待焊接安全门与其余待焊接安全门在焊接结束后的焊接差异距离；并将各待焊接安全门与其余待焊接安全门在焊接结束后的焊接差异距离求和，将求和的结果记为各待焊接安全门在焊接结束后的目标差异程度。
[0029]
优选的，所述根据所述目标差异程度，得到在焊接结束后焊接质量异常的待焊接安全门，并对所述焊接质量异常的待焊接安全门对应的激光器的激光束进行校准的方法，包括：
[0030]
根据所述目标差异程度，对各待焊接安全门进行初始聚类；
[0031]
根据所述聚类结果，得到第一目标类别、第二目标类别以及各孤立的待焊接安全门；
[0032]
获得所述第一目标类别中的各待焊接安全门；
[0033]
根据所述第一目标类别中的各待焊接安全门，得到第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列；
[0034]
获得所述第二目标类别中各待焊接安全门，得到第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列；
[0035]
利用dtw计算所述第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各孤立的待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的差异程度；根据所述第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的差异程度，得到第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的相似度；
[0036]
判断所述第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的相似度是否大于预设阈值，若是，将对应的孤立的待焊接安全门挑选出来，并根据所述挑选出来的各孤立的待焊接安全门，构建得到第一异常待焊接安全门序列；
[0037]
根据所述第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的差异程度，得到第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各孤立的待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的相似度；
[0038]
判断所述第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的相似度是否大于预设阈值，若是，将对应的孤立的待焊接安全门挑选出来，并根据所述挑选出来的各孤立的待焊接安全门，构建得到第二异常待焊接安全门序列；
[0039]
判断所述第一异常待焊接安全门序列和第二异常待焊接安全门序列中是否存在相同的孤立的待焊接安全门，若不是，判断初始聚类对应的初始聚类半径准确，判断聚类后得到的孤立的待焊接安全门为焊接质量存在异常，并对所述焊接质量存在异常的待焊接安全门对应的激光器的激光束进行校准；若是，判断初始聚类对应的初始聚类半径不准确，需要对聚类半径进行调整并进行聚类，直至出现所述第一异常待焊接安全门序列和第二异常待焊接安全门序列中不存在相同的孤立的待焊接安全门为止。
附图说明
[0040]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅
仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0041]
图1为本发明一种安全门的全自动激光焊接系统的流程图。
具体实施方式
[0042]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其它实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
[0043]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学技术语与属于本发明的技术人员通常理解的含义相同。
[0044]
本实施例提供了一种安全门的全自动激光焊接系统，详细说明如下：
[0045]
如图1所示，该一种安全门的全自动激光焊接系统，包括以下步骤：
[0046]
步骤s001，获取各待焊接安全门对应的焊缝宽度序列；获取各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列以及激光器焊头的偏移量序列；所述目标焊接时间段为待焊接安全门从焊接起始时刻到焊接完成时刻之间的时间段。
[0047]
本实施例中，各待焊接安全门的焊接质量与各待焊接安全门在对应目标焊接时间段内激光器的输出功率序列以及激光器焊头的偏移量序列有关；因此需要通过对各待焊接安全门对应的焊缝宽度序列、各待焊接安全门在对应目标焊接时间段内激光器的输出功率序列以及激光器焊头的偏移量序列进行分析判断各待焊接安全门的焊接质量；根据各待焊接安全门的焊接质量对对应的激光器的激光束进行校正调整。所述待焊接安全门为组成待焊接安全门的板材已经摆放好但是还未将各板材焊接在一起，并且各待焊接安全门规格和材质相同。
[0048]
本实施例中，利用相机拍摄焊接之前各待焊接安全门的表面图像，将各待焊接安全门表面图像输入到尺寸测量系统中，得到各待焊接安全门表面图像对应的焊缝区域各位置的宽度；所述尺寸测量系统是一种基于面诊相机的机器视觉尺寸检测系统，所用到的方法是多样、公知的，实施者可使用康耐视visionpro、mvtech halcon等软件或简单的图像处理来得到焊接过程中所需要的特征之间的尺寸，因此本实施例不做具体描述。之后根据各待焊接安全门表面图像对应的焊缝区域各位置的宽度，构建得到各待焊接安全门表面图像对应的焊缝区域对应的宽度序列；将所述焊缝区域对应的宽度序列记为各待焊接安全门对应的焊缝宽度序列；所述各待焊接安全门对应的焊缝宽度序列中各参数对应的焊缝位置是一一对应关系。
[0049]
本实施例中，利用激光器对各待焊接安全门表面图像对应的焊缝区域进行焊接，将各待焊接安全门表面图像对应的焊缝区域从开始焊接起始时刻到焊接完成时刻之间的时间段记为各待焊接安全门对应的目标焊接时间段；获取各待焊接安全门对应的目标焊接时间段内各焊接时刻激光器的输出功率；根据各焊接时刻激光器的输出功率，构建得到各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列。
[0050]
本实施例中，各待焊接安全门对应的目标焊接时间段内相邻焊接时刻之间的时间间隔相同，所述相邻焊接时刻之间的时间间隔需要根据实际情况确定。本实施例各待焊接
安全门在焊接时对应激光器的参数相同。
[0051]
本实施例中，激光器的输出功率的获取过程为：利用转针式激光光束检测装置得到各焊接时刻激光器焊接时的输出功率，转针式激光光束检测装置中的电机带动指针高速旋转切割激光束，得到近似垂直的一小段激光束功率密度，之后将得到的激光束功率密度反射到热电感应器上，热电传感器将接收到的光能转化为与其成比例的电压信号，最后由放大器对电压信号进行放大，得到各焊接时刻激光器焊接时的输出功率，所述转针式激光光束检测装置主要由电机，指针、热电传感器组成。
[0052]
本实施例中，在激光器的激光焊头上布置加速度传感器，加速度传感器采集各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内各焊接时刻对应的激光焊头的加速度，对得到的各焊接时刻对应的激光焊头的加速度进行分解，得到与焊接方向垂直的加速度，将所述与焊接方向垂直的加速度记为各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内各焊接时刻对应的激光焊头的偏移量；所述与焊接方向垂直的加速度越大表明各焊接时刻对应的激光焊头的偏移量越大；根据所述各焊接时刻对应的激光焊头的偏移量，构建得到各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光焊头的偏移量序列。
[0053]
步骤s002，根据所述偏移量序列和输出功率序列，得到各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标。
[0054]
本实施例中，通过对各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列以及激光器焊头的偏移量序列进行分析，得到各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标；将各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标作为后续得到任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接差异程度的依据。
[0055]
本实施例中，获取各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列中的最大值和最小值，计算各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列的平均值，计算各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列的标准差；根据各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列的平均值、激光器的输出功率序列的标准差、激光器焊头的偏移量序列中的最大值和最小值，得到各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标；根据如下公式计算各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标：
[0056][0057]
其中，ca为第a个待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标，a1a为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列中最大值，a2a为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列中最小值，a3a为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列的平均值，b1a第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列的标准差。ca的值越大，表明待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内焊接质量越好。
[0058]
本实施例中，由于激光器焊头的偏移量越大，表明各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内的焊接质量越不好，因此各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列的平均值越接近对应偏移量序列中的最大值，表明待焊接安全门在对应
的目标焊接时间段内的焊接质量越不好；又因为激光器的输出功率序列的标准差越大，表明各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内焊接越不稳定，即各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内的焊接质量越不好；因此越小，表明ca的值越小，越小，表明ca的值越小，ca的值越小表明待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内焊接质量越不好。
[0059]
步骤s003，根据所述偏移量序列、输出功率序列以及焊接质量指标，得到任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度。
[0060]
本实施例中，通过对各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列和激光器焊头的偏移量序列以及各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标，得到任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接差异程度；将得到的任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度作为得到任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度的依据。
[0061]
本实施例中，由于皮尔森相关系数(ppmcc)可以用来反应两个序列的相似程度；因此利用ppmcc得到任意两个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列之间的相似程度；获得任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标之间差的绝对值，利用dtw算法计算任意两个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内的激光器焊头的偏移量序列之间的差异程度；根据任意两个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列之间的相似程度、任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标之间差的绝对值以及任意两个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内的激光器焊头的偏移量序列之间的差异程度，得到任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度；根据如下公式计算任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度：
[0062][0063]
其中，d
a,b
为第a个待焊接安全门与第b个待焊接安全门在焊接结束后的焊接差异程度，d1
a,b
为第a个待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标与第b个待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标之间差的绝对值，d2
a,b
为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列与第b个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列之间的差异程度，d3
a,b
为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列与第b个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列之间的差异程度；d
a,b
的值越大，表明第a个待焊接安全门与第b个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度越大；d1
a,b
越小，d
a,b
越大，d2
a,b
越小，d
a,b
越大，d3
a,b
越大，d
a,b
越大。
[0064]
步骤s004，根据所述焊接相似程度，得到各待焊接安全门在焊接结束后的目标差异程度。
[0065]
本实施例中，通过对任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度进行分析，得到各待焊接安全门在焊接结束后的目标差异程度；将各待焊接安全门在焊接结束后的目标差异程度作为后续筛选焊接结束后焊接质量不合格的待焊接安全门的基础。
[0066]
本实施例中，根据上述过程可以得到任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接
相似程度，将1与任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度作差，将作差的结果记为任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接差异距离，所述焊接差异距离越大表明任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量越不相似；根据任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接差异距离，得到各待焊接安全门与其余待焊接安全门在焊接结束后的焊接差异距离；并将各待焊接安全门与其余待焊接安全门在焊接结束后的焊接差异距离求和，将求和的结果记为各待焊接安全门在焊接结束后的目标差异程度。
[0067]
步骤s005，根据所述目标差异程度，得到在焊接结束后焊接质量异常的待焊接安全门，并对所述焊接质量异常的待焊接安全门对应的激光器的激光束进行校准。
[0068]
本实施例中，通过对各待焊接安全门在焊接结束后的目标差异程度进行分析，筛选出来在焊接结束后焊接质量不合格的待焊接安全门，并对所述焊接质量异常的待焊接安全门对应的激光器的激光束进行校准的具体过程为：
[0069]
本实施例中，将各待焊接安全门在焊接结束后的目标差异程度作为聚类时的样本距离，之后利用dbscan对各待焊接安全门进行初始聚类，所述初始聚类的半径为初始半径，所述初始聚类将待焊接安全门分为三类，第一类别为目标差异程度较小的待焊接安全门分为一组，第二类别为目标差异程度为中等的待焊接安全门分为一组，第三类别为目标差异程度较大的待焊接安全门分为一组以及未在上述三个类别中的多个孤立的待焊接安全门，将孤立的待焊接安全门记为异常待焊接安全门。
[0070]
本实施例中，将第一类别和第二类别记为第一目标类别，将第三类别记为第二目标类别，获得第一目标类别中的各待焊接安全门，对第一目标类别中的各待焊接安全门对应的焊缝宽度序列中的第1个参数求和之后求平均，依次类推，分别对第一目标类别中的各待焊接安全门对应的焊缝宽度序列中的各参数求和之后求平均，得到第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列；获得第二目标类别中各待焊接安全门，对第二目标类别中各待焊接安全门对应的焊缝宽度序列中的第1个参数求和之后求平均，依次类推，分别对第二目标类别中各待焊接安全门对应的焊缝宽度序列中的各参数求和之后求平均，得到第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列；之后利用dtw计算第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的差异程度；根据第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的差异程度，得到第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的相似度；根据如下公式计算第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的相似度：
[0071][0072]
其中，e1i为第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与第i个异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的相似度，f1i为第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与第i个异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的差异程度；e1i越大，表明第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与第i个异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列越相似。
[0073]
本实施例中，判断第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的相似度是否大于预设阈值，若是，将对应的异常待焊接安全门挑选出来，并根据挑选出来的各异常待焊接安全门，构建得到第一异常待焊接安全门序列。
[0074]
本实施例中，根据第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的差异程度，得到第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的相似度；根据如下公式计算第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的相似度：
[0075][0076]
其中，e2i为第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列与第i个异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的相似度，f1i为第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列与第i个异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的差异程度；e1i越大，表明第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列与第i个异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列越相似。
[0077]
本实施例中，判断第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的相似度是否大于预设阈值，若是，将对应的异常待焊接安全门挑选出来，并根据挑选出来的各异常待焊接安全门，构建得到第二异常待焊接安全门序列；所述预设阈值需要根据实际情况设置。
[0078]
之后判断第一异常待焊接安全门序列和第二异常待焊接安全门序列中是否存在相同的异常待焊接安全门，若不是，判断初始聚类对应的初始聚类半径准确，判断聚类后得到的孤立的待焊接安全门为焊接质量存在异常，并判断后续工作人员需要对焊接质量存在异常的待焊接安全门对应的激光器的激光束进行校准；若是，判断初始聚类对应的初始聚类半径不准确，需要对聚类半径进行调整，依据调整之后的聚类半径进行第二次聚类，判断第二次聚类后的第一异常待焊接安全门序列和第二异常待焊接安全门序列中是否存在相同的异常待焊接安全门，若是，判断第二次聚类对应的聚类半径不准确，对第二次聚类的聚类半径进行调整；依次类推，直至出现第一异常待焊接安全门序列和第二异常待焊接安全门序列中不存在相同的异常待焊接安全门为止。
[0079]
有益效果：本实施例将偏移量序列和输出功率序列作为得到各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标的依据；将偏移量序列、输出功率序列以及焊接质量指标作为得到任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度的依据；将焊接相似程度作为得到各待焊接安全门在焊接结束后的目标差异程度的依据；将目标差异程度作为得到焊接结束后焊接质量异常的待焊接安全门以及对焊接质量异常的待焊接安全门对应的激光器的激光束进行调整的依据。该系统是一种相对智能的焊接系统，并且本实施例与人工检测焊接质量的方式相比准确性更高，因此基于焊接质量判断是否对激光束进行校准也相对可靠。
[0080]
需要说明的是,上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣，在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。

技术特征：
1.一种安全门的全自动激光焊接系统，包括存储器和处理器，其特征在于，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现如下步骤：获取各待焊接安全门对应的焊缝宽度序列；获取各待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列以及激光器焊头的偏移量序列；所述目标焊接时间段为待焊接安全门从焊接起始时刻到焊接完成时刻之间的时间段；根据所述偏移量序列和输出功率序列，得到各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标；根据所述偏移量序列、输出功率序列以及焊接质量指标，得到任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度；根据所述焊接相似程度，得到各待焊接安全门在焊接结束后的目标差异程度；根据所述目标差异程度，得到在焊接结束后焊接质量异常的待焊接安全门，并对所述焊接质量异常的待焊接安全门对应的激光器的激光束进行校准。2.如权利要求1所述的一种安全门的全自动激光焊接系统，其特征在于，所述根据所述偏移量序列和输出功率序列，得到各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标的方法，包括：获得所述偏移量序列中的最大值和最小值；计算所述偏移量序列的平均值，计算所述输出功率序列的标准差；根据所述偏移量序列的平均值、所述输出功率序列的标准差、所述偏移量序列中的最大值和最小值，得到各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标。3.如权利要求2所述的一种安全门的全自动激光焊接系统，其特征在于，根据如下公式计算各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标：其中，c
a
为第a个待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标，a1
a
为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列中最大值，a2
a
为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列中最小值，a3
a
为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列的平均值，b1
a
为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列的标准差。4.如权利要求1所述的一种安全门的全自动激光焊接系统，其特征在于，所述根据所述偏移量序列、输出功率序列以及焊接质量指标，得到任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度的方法，包括：利用ppmcc得到任意两个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列之间的相似程度；获得任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标之间差的绝对值；利用dtw算法计算任意两个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内的激光器焊头的偏移量序列之间的差异程度；根据所述输出功率序列之间的相似程度、所述焊接质量指标之间差的绝对值以及所述偏移量序列之间的差异程度，得到任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度。
5.如权利要求4所述的一种安全门的全自动激光焊接系统，其特征在于，根据如下公式计算任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度：其中，d
a,b
为第a个待焊接安全门与第b个待焊接安全门在焊接结束后的焊接差异程度，d1
a,b
为第a个待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标与第b个待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标之间差的绝对值，d2
a,b
为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列与第b个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器焊头的偏移量序列之间的差异程度，d3
a,b
为第a个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列与第b个待焊接安全门在对应的目标焊接时间段内激光器的输出功率序列之间的差异程度。6.如权利要求1所述的一种安全门的全自动激光焊接系统，其特征在于，所述根据所述焊接相似程度，得到各待焊接安全门在焊接结束后的目标差异程度的方法，包括：将1与任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度作差，将所述作差的结果记为任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接差异距离；根据所述焊接差异距离，得到各待焊接安全门与其余待焊接安全门在焊接结束后的焊接差异距离；并将各待焊接安全门与其余待焊接安全门在焊接结束后的焊接差异距离求和，将求和的结果记为各待焊接安全门在焊接结束后的目标差异程度。7.如权利要求1所述的一种安全门的全自动激光焊接系统，其特征在于，所述根据所述目标差异程度，得到在焊接结束后焊接质量异常的待焊接安全门，并对所述焊接质量异常的待焊接安全门对应的激光器的激光束进行校准的方法，包括：根据所述目标差异程度，对各待焊接安全门进行初始聚类；根据所述聚类结果，得到第一目标类别、第二目标类别以及各孤立的待焊接安全门；获得所述第一目标类别中的各待焊接安全门；根据所述第一目标类别中的各待焊接安全门，得到第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列；获得所述第二目标类别中各待焊接安全门，得到第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列；利用dtw计算所述第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各孤立的待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的差异程度；根据所述第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的差异程度，得到第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的相似度；判断所述第一目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的相似度是否大于预设阈值，若是，将对应的孤立的待焊接安全门挑选出来，并根据所述挑选出来的各孤立的待焊接安全门，构建得到第一异常待焊接安全门序列；根据所述第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的差异程度，得到第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各孤立的待焊接安全门对应的焊缝宽度序列之间的相似度；判断所述第二目标类别对应的目标焊缝宽度序列与各异常待焊接安全门对应的焊缝
宽度序列之间的相似度是否大于预设阈值，若是，将对应的孤立的待焊接安全门挑选出来，并根据所述挑选出来的各孤立的待焊接安全门，构建得到第二异常待焊接安全门序列；判断所述第一异常待焊接安全门序列和第二异常待焊接安全门序列中是否存在相同的孤立的待焊接安全门，若不是，判断初始聚类对应的初始聚类半径准确，判断聚类后得到的孤立的待焊接安全门为焊接质量存在异常，并对所述焊接质量存在异常的待焊接安全门对应的激光器的激光束进行校准；若是，判断初始聚类对应的初始聚类半径不准确，需要对聚类半径进行调整并进行聚类，直至出现所述第一异常待焊接安全门序列和第二异常待焊接安全门序列中不存在相同的孤立的待焊接安全门为止。

技术总结
本发明涉及一种安全门的全自动激光焊接系统，属于激光束校准技术领域。包括以下步骤：根据偏移量序列和输出功率序列，得到各待焊接安全门在焊接结束后的焊接质量指标；根据偏移量序列、输出功率序列以及焊接质量指标，得到任意两个待焊接安全门在焊接结束后的焊接相似程度；根据焊接相似程度，得到各待焊接安全门在焊接结束后的目标差异程度；根据目标差异程度，得到在焊接结束后焊接质量异常的待焊接安全门，并对焊接质量异常的待焊接安全门对应的激光器的激光束进行校准。该系统是一种相对智能的焊接系统，本发明与人工检测焊接质量的方式相比准确性更高，因此基于焊接质量判断是否对激光束进行校准也相对可靠。否对激光束进行校准也相对可靠。否对激光束进行校准也相对可靠。


技术研发人员：虞卫琴 陈超 张爱琴 李传祥
受保护的技术使用者：扬州市恒泰人防设备有限公司
技术研发日：2022.01.31
技术公布日：2022/5/25