本发明专利技术具体为一种用于大型复杂箱型结构件的离线检测式自动焊接方法，解决了现有大型复杂箱形结构件采用人工示教方式存在焊接强度较差的问题。按照大型复杂箱形结构件的生产图纸组装成型；采用三坐标测量系统对每一条焊缝的轨迹进行测量、记录、并顺次存储；将三坐标测量系统检测形成的所有焊缝信息通过网络传输存储到自动焊接设备控制中心并进行编号；依据工件编号调取焊缝信息进行自动焊接，直至焊接完成结构件所有焊缝。本发明专利技术适应箱形方格的狭小空间焊接及多种焊缝形式的统一跟踪要求，同时杜绝了人工示教间断点相似拟合轨迹无法保证焊缝成型质量现象的发生。
【技术实现步骤摘要】
一种用于大型复杂箱型结构件的离线检测式自动焊接方法
本专利技术涉及结构件自动焊接方法，具体为一种用于大型复杂箱型结构件的离线检测式自动焊接方法。
技术介绍
由异形的曲板、直板、贴板、垫板、盖板及各功能性成型件组成的具有网格形结构特征的中厚板结构件被称之为大型复杂箱型结构件，其通常由焊接加工完成。由于异形结构的存在，成型过程包含了修割、配做加工，使得装配上形成误差，造成焊缝位置和尺寸的变化，在采用自动化焊接时，焊缝轨迹需要提前引导和跟踪。现有的焊缝跟踪技术，均属于在线检测方式，分为焊枪外挂跟踪传感设备和无外挂的弧压跟踪技术两大类。焊枪外挂跟踪传感设备进行检测时，由于外挂的传感元器件无法承受高温弧光的长时间作用，使得焊接传感器防护尺寸大，相对于网格型箱形结构件而言，内部方格空间狭小，传感器需要在前后左右下5个方位安装，形成大的避让盲区，使得箱格底部能够施焊的焊缝很短，无法有效应用。弧压跟踪技术进行检测时，由于弧压跟踪技术能够实施的对象必须是同一特征的焊缝，面对异形结构件具有曲形焊缝、贴板坡口焊缝、角焊缝并存的焊缝特征，单一的弧压跟踪方式无法完整统一适应。目前，大型复杂箱型结构件是采用人工示教方式完成焊缝轨迹的引导而实现自动焊接，由于人工示教采用间断点示教，使得焊接轨迹与焊缝不能够完整拟合，造成焊接成型质量不稳定、焊接强度整体不同；而采用在线检测方式占用焊接的有效时间，使自动焊接设备有效利用率降低。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有大型复杂箱型结构件采用人工示教方式存在焊接强度较差的问题，提供了一种用于大型复杂箱型结构件的离线检测式自动焊接方法。本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种用于大型复杂箱型结构件的离线检测式自动焊接方法，采用如下步骤：a、按照大型复杂箱型结构件的生产图纸将其所含的平板、垫板、曲板、贴板、直板、盖板及功能性部件组装成型；b、将组装成型的大型复杂箱型结构件放置于自动测量工位，自动测量工位上方的三坐标测量系统通过快换式接头从测量仪储存库中抓取接触式连续测量仪，以平板为基准构建工件实物直角坐标系，并在大型复杂箱型结构件三维方向上各选取一个特征点，作为坐标系变换校正基准点；c、三坐标测量系统依据测量程序通过接触式连续测量仪对大型复杂箱型结构件每一条角焊缝轨迹进行测量，并以工件实物直角坐标系的坐标数据形式对每一条角焊缝轨迹进行记录，并进行顺次存储；d、角焊缝测量完成后，三坐标测量系统通过快换式接头从测量仪储存库中抓取扫描式二维测量仪，依据测量程序对大型复杂箱型结构件每一条坡口焊缝轨迹进行测量，并以工件实物直角坐标系的坐标数据形式对每一条坡口焊缝轨迹进行记录，并进行顺次存储；e、坡口焊缝测量完成后，三坐标测量系统通过快换式接头从测量仪储存库中抓取拍照式三维测量仪，依据测量程序对大型复杂箱型结构件剩余的每一条焊缝轨迹进行测量，并以工件实物直角坐标系的坐标数据形式对剩余的每一条焊缝轨迹进行记录，并进行顺次存储；f、焊缝顺次排序、焊缝类型、焊缝轨迹坐标数据构成一条焊缝的信息，顺次存储的焊缝信息总合及校正基准点坐标数据构成一个大型复杂箱型结构件的焊缝信息存储数据包；g、所述的测量程序是依据大型复杂箱型结构件的焊缝类型、焊缝类型位置布局、焊缝测量顺序而编制的用于自动测量的通用控制程序；f、将大型复杂箱型结构件的焊缝信息存储数据包通过网络传输系统存储到自动焊接设备控制中心，存储名称与对应的大型复杂箱型结构件编号相一致；g、将大型复杂箱型结构件放置于自动焊接工位，内腔自动焊接设备依据工件编号通过网络传输系统从自动焊接设备控制中心调取该工件的焊缝信息存储数据包，并依据其内的校正基准点坐标数据与自动焊接工位上大型复杂箱型结构件校正基准点进行比对，自动计算差异；然后依据差异自动校正变换焊缝信息存储数据包内的坐标系，使其与自动焊接工位上大型复杂箱型结构件实物直角坐标系相一致；h、坐标系相一致后，内腔自动焊接设备按照预先设定的焊接程序依据焊缝信息存储数据包内的焊缝信息对大型复杂箱型结构件方格内腔每一条焊缝自动进行连续施焊，直至焊接完成结构件所有内腔焊缝；i、将大型复杂箱型结构件放置于变位焊接工位，盖板自动焊接设备依据工件编号通过网络传输系统自动从自动焊接设备控制中心调取该工件的焊缝信息存储数据包，并依据其内的校正基准点坐标数据与变位焊接工位上的大型复杂箱型结构件实物校正基准点进行比对，自动计算差异；然后依据差异自动校正变换焊缝信息存储数据包内的坐标系，使其与变位焊接工位上的大型复杂箱型结构件实物直角坐标系相一致；j、坐标系相一致后，盖板自动焊接设备按照预先设定的焊接程序依据焊缝信息存储数据包内的焊缝信息对大型复杂箱型结构件外露的每一条焊缝自动进行连续施焊，直至焊接完成结构件所有外露焊缝，完成大型复杂箱型结构件的整体自动连续焊接。三坐标测量仪器、自动焊接设备和网络通讯设施是由通用设备配以相应的工装夹具组成，可以以多种形式实现，是本领域的公知技术；同时通过离线检测方式及三坐标测量仪器的高精度连续测量优势，获取大型复杂箱型结构件焊缝实际信息，通过网络传输完成焊缝轨迹的提前引导，从而实现自动焊接，克服了现有大型复杂箱型结构件采用人工示教方式存在焊接强度较差的问题。本专利技术通过离线检测方式及三坐标测量仪器的高精度连续测量优势，使自动焊接设备在线利用率由原来的70%提高为90%，适应箱形方格的狭小空间焊接，且适应多种焊缝形式的统一跟踪要求，同时杜绝了人工示教间断点相似拟合轨迹无法保证焊缝成型质量现象的发生。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1中大型复杂箱型结构件的结构示意图；图3为图2的内部结构示意图。图中：1-平板，2-垫板，3-曲板，4-贴板，5-直板，6-盖板，7-功能性部件，8-实物直角坐标系，9-校正基准点，10-焊缝信息存储数据包，11-自动焊接设备控制中心，12-网络传输系统，13-三坐标测量系统，14-快换式接头，15-测量仪储存库，16-拍照式三维测量仪，17-扫描式二维测量仪，18-接触式连续测量仪，19-大型复杂箱型结构件，20-自动测量工位，21-内腔自动焊接设备，22-自动焊接工位，23-盖板自动焊接设备，24-变位焊接工位。具体实施方式一种用于大型复杂箱型结构件的离线检测式自动焊接方法，采用如下步骤：a、按照大型复杂箱型结构件19的生产图纸将其所含的平板1、垫板2、曲板3、贴板4、直板5、盖板6及功能性部件7组装成型；b、将组装成型的大型复杂箱型结构件19放置于自动测量工位20，自动测量工位20上方的三坐标测量系统13通过快换式接头14从测量仪储存库15中抓取接触式连续测量仪18，以平板1为基准构建工件实物直角坐标系8，并在大型复杂箱型结构件19三维方向上各选取一个特征点，作为坐标系变换校正基准点9；c、三坐标测量系统13依据测量程序通过接触式连续测量仪18对大型复杂箱型结构件19每一条角焊缝轨迹进行测量，并以工件实物直角坐标系8的坐标数据形式对每一条角焊缝轨迹进行记录，并进行顺次存储；d、角焊缝测量完成后，三坐标测量系统13通过快换式接头14从测量仪储存库15中抓取扫描式二维测量仪17，依据测量程序对大型复杂箱型结构件19每一条坡口焊缝轨迹进行测量，并以工件实物直角坐标系8的坐标数据形式对每本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于大型复杂箱型结构件的离线检测式自动焊接方法，其特征在于：采用如下步骤：a、按照大型复杂箱形结构件（19）的生产图纸将其所含的平板（1）、垫板（2）、曲板（3）、贴板（4）、直板（5）、盖板（6）及功能性部件（7）组装成型；b、将组装成型的大型复杂箱形结构件（19）放置于自动测量工位（20），自动测量工位（20）上方的三坐标测量系统（13）通过快换式接头（14）从测量仪储存库（15）中抓取接触式连续测量仪（18），以平板（1）为基准构建工件实物直角坐标系（8），并在大型复杂箱形结构件（19）三维方向上各选取一个特征点，作为坐标系变换校正基准点（9）；c、三坐标测量系统（13）依据测量程序通过接触式连续测量仪（18）对大型复杂箱形结构件（19）每一条角焊缝轨迹进行测量，并以工件实物直角坐标系（8）的坐标数据形式对每一条角焊缝轨迹进行记录，并进行顺次存储；d、角焊缝测量完成后，三坐标测量系统（13）通过快换式接头（14）从测量仪储存库（15）中抓取扫描式二维测量仪（17），依据测量程序对大型复杂箱形结构件（19）每一条坡口焊缝轨迹进行测量，并以工件实物直角坐标系（8）的坐标数据形式对每一条坡口焊缝轨迹进行记录，并进行顺次存储；e、坡口焊缝测量完成后，三坐标测量系统（13）通过快换式接头（14）从测量仪储存库（15）中抓取拍照式三维测量仪（16），依据测量程序对大型复杂箱形结构件（19）剩余的每一条焊缝轨迹进行测量，并以工件实物直角坐标系（8）的坐标数据形式对剩余的每一条焊缝轨迹进行记录，并进行顺次存储；f、焊缝顺次排序、焊缝类型、焊缝轨迹坐标数据构成一条焊缝的信息，顺次存储的焊缝信息总合及校正基准点（9）坐标数据构成一个大型复杂箱型结构件（19）的焊缝信息存储数据包（10）；g、所述的测量程序是依据大型复杂箱型结构件（19）的焊缝类型、焊缝类型位置布局、焊缝测量顺序而编制的用于自动测量的通用控制程序；f、将大型复杂箱型结构件（19）的焊缝信息存储数据包（10）通过网络传输系统（12）存储到自动焊接设备控制中心（11），存储名称与对应的大型复杂箱型结构件（19）编号相一致；g、将大型复杂箱形结构件（19）放置于自动焊接工位（22），内腔自动焊接设备（21）依据工件编号通过网络传输系统（12）从自动焊接设备控制中心（11）调取该工件的焊缝信息存储数据包（10），并依据其内的校正基准点坐标数据与自动焊接工位上大型复杂箱形结构件（19）校正基准点（9）进行比对，自动计算差异；然后依据差异自动校正变换焊缝信息存储数据包（10）内的坐标系，使其与自动焊接工位（22）上大型复杂箱形结构件（19）实物直角坐标系（8）相一致；h、坐标系相一致后，内腔自动焊接设备（21）按照预先设定的焊接程序依据焊缝信息存储数据包（10）内的焊缝信息对大型复杂箱形结构件（19）方格内腔每一条焊缝自动进行连续施焊，直至焊接完成结构件所有内腔焊缝；i、将大型复杂箱形结构件（19）放置于变位焊接工位（24），盖板自动焊接设备（23）依据工件编号通过网络传输系统（12）自动从自动焊接设备控制中心（11）调取该工件的焊缝信息存储数据包（10），并依据其内的校正基准点坐标数据与变位焊接工位（24）上的大型复杂箱形结构件（19）实物校正基准点（9）进行比对，自动计算差异；然后依据差异自动校正变换焊缝信息存储数据包（10）内的坐标系，使其与变位焊接工位（24）上的大型复杂箱形结构件（19）实物直角坐标系（8）相一致；j、坐标系相一致后，盖板自动焊接设备（23）按照预先设定的焊接程序依据焊缝信息存储数据包（10）内的焊缝信息对大型复杂箱形结构件（19）外漏的每一条焊缝自动进行连续施焊，直至焊接完成结构件所有外露焊缝，完成大型复杂箱形结构件（19）的整体自动连续焊接。...
【技术特征摘要】
1.一种用于大型复杂箱型结构件的离线检测式自动焊接方法，其特征在于：采用如下步骤：a、按照大型复杂箱型结构件（19）的生产图纸将其所含的平板（1）、垫板（2）、曲板（3）、贴板（4）、直板（5）、盖板（6）及功能性部件（7）组装成型；b、将组装成型的大型复杂箱型结构件（19）放置于自动测量工位（20），自动测量工位（20）上方的三坐标测量系统（13）通过快换式接头（14）从测量仪储存库（15）中抓取接触式连续测量仪（18），以平板（1）为基准构建工件实物直角坐标系（8），并在大型复杂箱型结构件（19）三维方向上各选取一个特征点，作为坐标系变换校正基准点（9）；c、三坐标测量系统（13）依据测量程序通过接触式连续测量仪（18）对大型复杂箱型结构件（19）每一条角焊缝轨迹进行测量，并以工件实物直角坐标系（8）的坐标数据形式对每一条角焊缝轨迹进行记录，并进行顺次存储；d、角焊缝测量完成后，三坐标测量系统（13）通过快换式接头（14）从测量仪储存库（15）中抓取扫描式二维测量仪（17），依据测量程序对大型复杂箱型结构件（19）每一条坡口焊缝轨迹进行测量，并以工件实物直角坐标系（8）的坐标数据形式对每一条坡口焊缝轨迹进行记录，并进行顺次存储；e、坡口焊缝测量完成后，三坐标测量系统（13）通过快换式接头（14）从测量仪储存库（15）中抓取拍照式三维测量仪（16），依据测量程序对大型复杂箱型结构件（19）剩余的每一条焊缝轨迹进行测量，并以工件实物直角坐标系（8）的坐标数据形式对剩余的每一条焊缝轨迹进行记录，并进行顺次存储；f、焊缝顺次排序、焊缝类型、焊缝轨迹坐标数据构成一条焊缝的信息，顺次存储的焊缝信息总合及校正基准点（9）坐标数据构成一个大型复杂箱型结构件（19）的焊缝信息存储数据包（10）；g、所述的测量程序是依据大型复杂箱型结构件（19）的焊缝类型、焊缝类型位置布局、焊...
【专利技术属性】
技术研发人员：庄国顺，闫云飞，毛明，赵忠民，苏培发，
申请(专利权)人：山西平阳重工机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山西;14
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