本發(fā)明涉及氬弧焊領(lǐng)域，具體涉及馬鞍型焊縫的焊接方法領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、騎座式支管馬鞍型焊縫是一種空間復(fù)雜三維曲線焊縫，馬鞍型焊縫其最高點(diǎn)焊縫與最低點(diǎn)焊縫存在較大高度偏差及焊縫寬度偏差。通過人工示教方式實(shí)現(xiàn)馬鞍型焊縫焊接耗時(shí)耗力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種針對(duì)馬鞍型焊縫的多層道焊接軌跡規(guī)劃方法，以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多層道焊縫的自動(dòng)規(guī)劃。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的的多層道焊接軌跡規(guī)劃方法包括如下步驟：生成馬鞍型焊縫理論坡口模型，使用實(shí)際焊縫坡口尺寸對(duì)所述焊縫理論坡口模型進(jìn)行修正，獲得修正焊縫坡口模型；沿所述修正焊縫坡口模型環(huán)向確定多個(gè)特征點(diǎn)及各所述特征點(diǎn)的特征焊縫截面；計(jì)算各所述特征焊縫截面的面積，確定各所述特征點(diǎn)的單道焊縫面積經(jīng)驗(yàn)值，根據(jù)所述特征焊縫截面面積和所述單道焊縫面積經(jīng)驗(yàn)值確定層道數(shù)和單層道焊縫面積；使用不同特征點(diǎn)在相同層道下的單層道焊縫面積擬合出不同焊縫位置處該層道焊縫面積縮放系數(shù)；根據(jù)所述焊縫面積縮放系數(shù)對(duì)所述單層道焊縫截面積進(jìn)行縮放，獲得所述特征點(diǎn)以外的其它焊縫位置處的單層道焊縫截面面積；使各層道下的單層道焊縫截面質(zhì)心連線形成各層道規(guī)劃焊接軌跡。

3、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，在所述修正焊縫坡口模型的1/4軌跡范圍內(nèi)，選擇焊縫最高點(diǎn)、最低點(diǎn)以及位于所述最高點(diǎn)、所述最低點(diǎn)之間的中間點(diǎn)作為所述特征點(diǎn)。

4、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，使用簡(jiǎn)化焊縫模型對(duì)所述特征焊縫截面進(jìn)行簡(jiǎn)化，進(jìn)行層道劃分，獲得所述層道數(shù)和單層道焊縫面積。

5、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，采用多個(gè)單道焊縫面積經(jīng)驗(yàn)值對(duì)焊縫預(yù)進(jìn)行層道劃分，選擇最優(yōu)經(jīng)驗(yàn)值作為所述單道焊縫面積經(jīng)驗(yàn)值。

6、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，對(duì)各焊縫位置處的第二層道焊縫至最后一層道焊縫的焊縫截面積進(jìn)行縮放，對(duì)各焊縫位置處的第一層道焊縫不縮放。

7、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置焊縫截面積放大閾值和焊縫截面積縮小閾值。

8、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，確定形成馬鞍型焊縫的第一焊接管和第二焊接管的尺寸，生成所述馬鞍型焊縫理論坡口模型。

9、本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種馬鞍型焊縫的氬弧焊自動(dòng)焊接方法，包括如下步驟：使用上述軌跡規(guī)劃方法獲得各層焊道焊接規(guī)劃軌跡；焊接過程中根據(jù)焊接當(dāng)前點(diǎn)，動(dòng)態(tài)計(jì)算各層道焊縫軌跡上的面積，焊接過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整接送絲量及焊接電流參數(shù)；使用傳感器對(duì)實(shí)時(shí)焊縫、坡口數(shù)據(jù)與所述各層焊道焊接規(guī)劃軌跡下的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化擬合，實(shí)時(shí)修正各層道軌跡路線。

10、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，焊接結(jié)束后判斷所述各層焊道焊接規(guī)劃軌跡是否合理，對(duì)合理的焊接規(guī)劃軌跡存儲(chǔ)至該馬鞍型焊縫尺寸規(guī)格下。

11、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，使用激光傳感器和電弧電壓跟蹤技術(shù)實(shí)時(shí)修正各層道軌跡路線。

12、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，將最高點(diǎn)截面中擬合處的第一道焊縫軌跡點(diǎn)與第一道焊縫起弧點(diǎn)進(jìn)行擬合對(duì)齊。

13、本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種存儲(chǔ)命令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序/指令，所述計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。

14、上述針對(duì)馬鞍型焊縫的多層道焊接軌跡規(guī)劃方法在等面積型焊道排布原理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)馬鞍型焊縫的多層道焊縫自動(dòng)規(guī)劃，適用于不等高焊縫等多種復(fù)雜情況，為實(shí)現(xiàn)焊接過程的自動(dòng)化提供必不可少的前置輸入。

技術(shù)特征：

1.針對(duì)馬鞍型焊縫的多層道焊接軌跡規(guī)劃方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的規(guī)劃方法，其特征在于，在所述修正焊縫坡口模型的1/4軌跡范圍內(nèi)，選擇焊縫最高點(diǎn)、最低點(diǎn)以及位于所述最高點(diǎn)、所述最低點(diǎn)之間的中間點(diǎn)作為所述特征點(diǎn)。

3.如權(quán)利要求1所述的規(guī)劃方法，其特征在于，使用簡(jiǎn)化焊縫模型對(duì)所述特征焊縫截面進(jìn)行簡(jiǎn)化，進(jìn)行層道劃分，獲得所述層道數(shù)和單層道焊縫面積。

4.如權(quán)利要求1所述的規(guī)劃方法，其特征在于，采用多個(gè)單道焊縫面積經(jīng)驗(yàn)值對(duì)焊縫預(yù)進(jìn)行層道劃分，選擇最優(yōu)經(jīng)驗(yàn)值作為所述單道焊縫面積經(jīng)驗(yàn)值。

5.如權(quán)利要求1所述的規(guī)劃方法，其特征在于，對(duì)各焊縫位置處的第二層道焊縫至最后一層道焊縫的焊縫截面積進(jìn)行縮放，對(duì)各焊縫位置處的第一層道焊縫不縮放。

6.如權(quán)利要求5所述的規(guī)劃方法，其特征在于，設(shè)置焊縫截面積放大閾值和焊縫截面積縮小閾值。

7.如權(quán)利要求1所述的規(guī)劃方法，其特征在于，確定形成馬鞍型焊縫的第一焊接管和第二焊接管的尺寸，生成所述馬鞍型焊縫理論坡口模型。

8.馬鞍型焊縫的氬弧焊自動(dòng)焊接方法，其特征在于，

9.如權(quán)利要求8所述的自動(dòng)焊接方法，其特征在于，焊接結(jié)束后判斷所述各層焊道焊接規(guī)劃軌跡是否合理，對(duì)合理的焊接規(guī)劃軌跡存儲(chǔ)至該馬鞍型焊縫尺寸規(guī)格下。

10.如權(quán)利要求8所述的自動(dòng)焊接方法，其特征在于，使用激光傳感器和電弧電壓跟蹤技術(shù)實(shí)時(shí)修正各層道軌跡路線。

11.如權(quán)利要求8所述的自動(dòng)焊接方法，其特征在于，將最高點(diǎn)截面中擬合處的第一道焊縫軌跡點(diǎn)與第一道焊縫起弧點(diǎn)進(jìn)行擬合對(duì)齊。

12.一種存儲(chǔ)命令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序/指令，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
提供一種針對(duì)馬鞍型焊縫的多層道焊接軌跡規(guī)劃方法，生成馬鞍型焊縫理論坡口模型，獲得修正焊縫坡口模型；沿修正焊縫坡口模型環(huán)向確定多個(gè)特征點(diǎn)及各特征點(diǎn)的特征焊縫截面；計(jì)算各特征焊縫截面的面積，確定單道焊縫面積經(jīng)驗(yàn)值，根據(jù)特征焊縫截面面積和單道焊縫面積經(jīng)驗(yàn)值確定層道數(shù)和單層道焊縫面積；使用不同特征點(diǎn)在相同層道下的單層道焊縫面積擬合出不同焊縫位置處該層道焊縫面積縮放系數(shù)；根據(jù)焊縫面積縮放系數(shù)對(duì)單層道焊縫截面積進(jìn)行縮放，獲得特征點(diǎn)以外的其它焊縫位置處的單層道焊縫截面面積；使各層道下的單層道焊縫截面質(zhì)心連線形成各層道規(guī)劃焊接軌跡。還提供一種馬鞍型焊縫的氬弧焊自動(dòng)焊接方法及存儲(chǔ)命令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

技術(shù)研發(fā)人員：朱平,呂江毅,劉衛(wèi)華,王樹昂,范鑫鑫,段運(yùn)達(dá)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)核工業(yè)第五建設(shè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15