一种角钢塔节点焊接方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及输电塔焊接技术领域，具体提供了一种角钢塔节点焊接方法及装置，包括：对塔脚节点板的各顶点进行标记，并对标记的标识进行编号；将塔脚节点板拼接为塔脚，并利用点焊的方式对所述塔脚进行固定；利用激光传感器扫描所述塔脚，采集所述塔脚顶点的标识及其对应的编号；利用所述塔脚顶点的标识及其对应的编号对塔脚与其相邻板件进行焊接。该方案利用编号提供的信息，与塔脚的三维模型进行对比，进而生成塔脚的实际焊缝，避免了对整个塔脚点云的分析运算，大幅度提高了焊接路径识别的可靠性及速度。性及速度。性及速度。

【技术实现步骤摘要】
一种角钢塔节点焊接方法及装置


[0001]本专利技术涉及输电塔焊接
，具体涉及一种角钢塔节点焊接方法及装置。

技术介绍

[0002]按受力构件的横截面类型分类，输电塔主要可以分为角钢塔和钢管塔，以角钢塔为主。角钢塔的塔脚由厚度为10mm以上的钢板焊接而成。近年来，基于数控机器手臂、焊机及光学传感器的自动化焊接技术，在电子汽车等行业得到了广泛的应用。
[0003]然而，由于角钢塔的塔脚具有以下特点，1)加工与装配精度低，导致基于三维模型得出的焊接路径与实际路径的差别过大，难以使用；2)加劲肋等附件较多，使激光传感器采集的点云过于复杂，难以高效分析出有用的信息以规划焊接路径。导致角钢塔塔脚仍然以手工焊接为主。

技术实现思路

[0004]为了克服上述缺陷，本专利技术提出了一种角钢塔节点焊接方法及装置。
[0005]第一方面，提供一种角钢塔节点焊接方法，所述角钢塔节点焊接方法包括：
[0006]对塔脚节点板的各顶点进行标记，并对标记的标识进行编号；
[0007]将塔脚节点板拼接为塔脚，并利用点焊的方式对所述塔脚进行固定；
[0008]利用激光传感器扫描所述塔脚，采集所述塔脚顶点的标识及其对应的编号；
[0009]利用所述塔脚顶点的标识及其对应的编号对塔脚与其相邻板件进行焊接。
[0010]优选的，所述对塔脚节点板的各顶点进行标记，并对标记的标识进行编号，包括：
[0011]采用激光打码机将标识及其对应的编号刻蚀在塔脚节点板的角平分线上；r/>[0012]其中，所述标识与塔脚节点板的顶点的距离，以及标识对应的编号与标识之间的距离均为预设距离。
[0013]进一步的，所述标识为预设形状的图形，所述预设距离为25mm。
[0014]进一步的，所述预设形状为圆形。
[0015]进一步的，所述圆形的直径为15mm，线宽为1mm。
[0016]进一步的，所述标识对应的编号为排列组合后的长、中和短三种线条，其中，所述长、中和短三种线条的长度分别为25mm、20mm和15mm，线宽为1mm，所述长、中和短三种线条之间的间距为5mm。
[0017]优选的，所述激光传感器采集的所述塔脚顶点的标识及其对应的编号的图案为银白色。
[0018]优选的，所述利用所述塔脚顶点的标识及其对应的编号对塔脚与其相邻板件进行焊接，包括：
[0019]在输电塔数据库中调用所述塔脚顶点的标识对应的编号的相邻板件，以及所述塔脚顶点与所述相邻板件之间的焊接工艺参数；
[0020]基于所述塔脚顶点的标识对应的编号规划所述塔脚与其相邻板件之间的焊接路
径；
[0021]将所述塔脚顶点与所述相邻板件之间的焊接工艺参数输入机器人；
[0022]基于所述塔脚与其相邻板件之间的焊接路径，利用机器人对塔脚与其相邻板件进行焊接。
[0023]第二方面，提供一种角钢塔节点焊接装置，所述角钢塔节点焊接装置包括：
[0024]标记模块，用于对塔脚节点板的各顶点进行标记，并对标记的标识进行编号；
[0025]点焊模块，用于将塔脚节点板拼接为塔脚，并利用点焊的方式对所述塔脚进行固定；
[0026]采集模块，用于利用激光传感器扫描所述塔脚，采集所述塔脚顶点的标识及其对应的编号；
[0027]焊接模块，用于利用所述塔脚顶点的标识及其对应的编号对塔脚与其相邻板件进行焊接。
[0028]第三方面，提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行所述的角钢塔节点焊接方法。
[0029]第四方面，提供一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述的角钢塔节点焊接方法。
[0030]本专利技术上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
[0031]本专利技术提供了一种角钢塔节点焊接方法及装置，包括：对塔脚节点板的各顶点进行标记，并对标记的标识进行编号；将塔脚节点板拼接为塔脚，并利用点焊的方式对所述塔脚进行固定；利用激光传感器扫描所述塔脚，采集所述塔脚顶点的标识及其对应的编号；利用所述塔脚顶点的标识及其对应的编号对塔脚与其相邻板件进行焊接。与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果：
[0032]1)相对于根据三维模型直接生成的焊接路径而言，本专利技术的焊接路径非常准确，完全满足焊接工作的需要。在本专利技术技术方案中，焊接路径是根据扫描后编号的激光点云来确定的。目前，激光点云的定位精度一般能达到0.1mm，而塔脚焊接时，焊接路径的精度达到1mm即可。在输电塔的加工中，由于节点板的加工和装备误差通常可以分别达到5和10mm，直接利用三维模型生成的焊接路径是无法使用的。
[0033]2)相对于不通过激光打码，直接分析激光点云来确定焊接路径方法，本专利技术算法的效率很高且稳定性很强。因为：在进行激光点云特征点分析时，分析时间通常与数据点的平方成正比。整个输电塔的点云中数据点的数量一般会达到100万以上，至少需要2个小时以上的计算时间才能确定一个塔脚的焊接路径，不具备工程应用价值。而该方法的分析对象仅仅是激光刻蚀的图案，数据点的总量一般在1000左右，分析时间可以降到1秒以下。
[0034]3)相对于不通过激光打码，直接分析激光点云来确定焊接路径方法，本专利技术算法稳定性很强。本专利技术的图像处理对象仅为激光刻蚀的简单图案，可以采用成熟的圆圈或者直线识别。而传统的方法，需要分析整个激光点云。考虑到节点板的表面，往往会存在螺栓孔、短肋等复杂实体，会导致图像处理算法复杂，需要引入模板匹配，人工智能等不成熟算法，导致算法不稳定。
[0035]4)本专利技术的成本很低，经济性好。现阶段，激光打码设备价格很低，且很容易和激光切割设备整合在一起；打码过程几乎不会对节点板的承载力造成影响，也不会影响它的
镀锌过程。而且，该专利技术提供的打码信息，也可以为节点板的钻孔、分拣等工序提供信息。
附图说明
[0036]图1是本专利技术实施例的角钢塔节点焊接方法的主要步骤流程示意图；
[0037]图2是本专利技术实施例的塔脚顶点的标识及其对应的编号的打码整体效果图；
[0038]图3是本专利技术实施例的塔脚顶点的标识及其对应的编号的打码局部效果图；
[0039]图4是本专利技术实施例的角钢塔节点焊接装置的主要结构框图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。
[0041]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0042]参阅附图1，图1是本专利技术的一个实施例的角钢塔节点焊接方法的主要步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种角钢塔节点焊接方法，其特征在于，所述方法包括：对塔脚节点板的各顶点进行标记，并对标记的标识进行编号；将塔脚节点板拼接为塔脚，并利用点焊的方式对所述塔脚进行固定；利用激光传感器扫描所述塔脚，采集所述塔脚顶点的标识及其对应的编号；利用所述塔脚顶点的标识及其对应的编号对塔脚与其相邻板件进行焊接。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对塔脚节点板的各顶点进行标记，并对标记的标识进行编号，包括：采用激光打码机将标识及其对应的编号刻蚀在塔脚节点板的角平分线上；其中，所述标识与塔脚节点板的顶点的距离，以及标识对应的编号与标识之间的距离均为预设距离。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述标识为预设形状的图形，所述预设距离为25mm。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设形状为圆形。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述圆形的直径为15mm，线宽为1mm。6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述标识对应的编号为排列组合后的长、中和短三种线条，其中，所述长、中和短三种线条的长度分别为25mm、20mm和15mm，线宽为1mm，所述长、中和短三种线条之间的间距为5mm。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光传感器采集的所述塔脚顶点的标识及其对应的编号的图案为银白色。8.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海锋，李茂华，刘亚多，苏志钢，邓元靖，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：