焊接方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及焊接技术领域，提供一种焊接方法及系统。该方法包括如下步骤：建立焊接工艺与焊接质量的关系数据库。基于关系数据库中的焊接工艺对试板进行试验焊接，并基于焊接结果生成正式焊接的焊接工艺参数。获取焊接前至少两个待焊接件之间的间隙参数，基于间隙参数与关系数据库中的间隙阈值的比较，调整焊前的预压力值。以焊接工艺参数和调整后的预压力值对至少两个待焊接件进行焊接，在焊接的过程中获取焊点处熔核的膨胀体积参数，基于膨胀体积参数与关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较，实时调整焊中的焊接工艺参数。获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数，基于熔核质量参数与关系数据库中的熔核质量阈值的比较，调整焊后的后处理参数。后处理参数。后处理参数。

【技术实现步骤摘要】
焊接方法及系统


[0001]本专利技术涉及焊接
，尤其涉及一种焊接方法及系统。

技术介绍

[0002]轨道车辆的车体在制造的过程中往往需要进行焊接，焊接质量会影响轨道车辆的各项性能。在焊接工艺中，焊接参数会直接影响工件焊接完毕后的焊接质量，焊接参数一般在焊前设定完毕，在焊接的过程中无法根据实际的焊接情况对焊接参数进行实时调整，造成点焊生产的效率和质量不高。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种焊接方法，用以解决无法对焊接参数进行实时调整造成焊接质量不高的技术问题，实现焊接状态的监测与参数的实时调整，改善焊点质量。
[0004]本专利技术还提供一种焊接系统。
[0005]本专利技术提供一种焊接方法，包括如下步骤：
[0006]建立焊接工艺与焊接质量的关系数据库；
[0007]基于所述关系数据库中的焊接工艺对试板进行试验焊接，并基于焊接结果生成正式焊接的焊接工艺参数；
[0008]获取焊接前至少两个待焊接件之间的间隙参数，基于所述间隙参数与所述关系数据库中的间隙阈值的比较，调整焊前的预压力值；
[0009]以所述焊接工艺参数和调整后的预压力值对至少两个待焊接件进行焊接，在焊接的过程中获取焊点处熔核的膨胀体积参数，基于所述膨胀体积参数与所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较，实时调整焊中的焊接工艺参数；
[0010]获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数，基于所述熔核质量参数与所述关系数据库中的熔核质量阈值的比较，调整焊后的后处理参数。r/>[0011]根据本专利技术提供的一种焊接方法，所述基于所述关系数据库中的焊接工艺对试板进行试验焊接，并基于焊接结果生成正式焊接的焊接工艺参数的步骤，具体包括：
[0012]利用识别部件识别与待焊接件相匹配的试板，通过抓取部件抓取相应的试板至焊接平台，基于所述关系数据库中的焊接工艺在焊接平台对试板进行试验焊接，试验焊接完毕后进行性能测试；
[0013]若性能测试合格，则以当前的焊接工艺参数作为正式焊接的焊接工艺参数；
[0014]若性能测试不合格，则调整当前的焊接工艺参数后继续进行试验焊接，直至性能测试合格后输出正式焊接的焊接工艺参数。
[0015]根据本专利技术提供的一种焊接方法，所述试验焊接完毕后进行性能测试的步骤，具体包括：
[0016]在至少三副试板上分别连续点焊三个焊点，撕裂每一副试板的最后一个焊点，并测量撕裂后焊点的熔核直径；
[0017]若熔核直径满足要求，则性能测试合格；
[0018]若熔核直径不满足要求，则性能测试不合格。
[0019]根据本专利技术提供的一种焊接方法，所述试验焊接完毕后进行性能测试的步骤，具体包括：
[0020]在试板的焊点处沿X轴方向和Y轴方向对焊点进行切割，获取试板焊点内部的熔核形貌断面，将熔核形貌断面放大若干倍以生成宏观断面，将宏观断面与断面数字模型进行重合对比；
[0021]若重合对比的结果满足要求，则性能测试合格；
[0022]若重合对比的结果不满足要求，则性能测试不合格。
[0023]根据本专利技术提供的一种焊接方法，所述获取焊接前至少两个待焊接件之间的间隙参数，基于所述间隙参数与所述关系数据库中的间隙阈值的比较，调整焊前的预压力值的步骤，具体包括：
[0024]在第一位置向至少两个待焊接件发射激光，激光分别在至少两个待焊接件的表面发生反射并形成至少两束反射光线，在第二位置利用感光元件分别接收至少两束反射光线，至少两束反射光线在感光元件上对应形成至少两个感光位置，基于至少两个感光位置之间的间距计算出至少两个待焊接件之间的间隙值；
[0025]若所述间隙值小于等于所述关系数据库中的间隙阈值，则无需调整焊前的预压力值；
[0026]若所述间隙值大于所述关系数据库中的间隙阈值，则提高焊前的预压力值。
[0027]根据本专利技术提供的一种焊接方法，所述以所述焊接工艺参数和调整后的预压力值对至少两个待焊接件进行焊接，在焊接的过程中获取焊点处熔核的膨胀体积参数，基于所述膨胀体积参数与所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较，实时调整焊中的焊接工艺参数的步骤，具体包括：
[0028]以所述焊接工艺参数和调整后的预压力值对至少两个待焊接件进行焊接，在焊接机构的焊接端增设膨胀位移传感器，利用所述膨胀位移传感器实时获取焊点处熔核的膨胀体积参数，基于所述膨胀体积参数与所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较，判断是否调整焊接工艺参数；
[0029]若所述膨胀体积参数位于所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的范围内，则无需调整焊接参数；
[0030]若所述膨胀体积参数位于所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的范围外，则基于所述关系数据库调整焊接电流、焊接压力、电极压力、焊接时间、冷却时间、保持时间和脉冲数中的至少其中一项参数。
[0031]根据本专利技术提供的一种焊接方法，所述获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数，基于所述熔核质量参数与所述关系数据库中的熔核质量阈值的比较，调整焊后的后处理参数的步骤，具体包括：
[0032]利用激光测距装置对每个焊点的X轴方向和Y轴方向进行扫描，形成矩形扫描区域，对矩形扫描区域内的所有检测点进行高度测距并配合X轴方向的数值和Y轴方向的数值生成三维轮廓，基于三维轮廓计算出熔核处的凹坑深度、轮廓直径中的至少一项参数；
[0033]若所述凹坑深度、轮廓直径位于所述关系数据库中的凹坑深度阈值、轮廓直径阈
值的范围内，则无需进行后处理；
[0034]若所述凹坑深度、轮廓直径位于所述关系数据库中的凹坑深度阈值、轮廓直径阈值的范围外，则对焊接处进行后处理加工。
[0035]根据本专利技术提供的一种焊接方法，所述获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数，基于所述熔核质量参数与所述关系数据库中的熔核质量阈值的比较，调整焊后的后处理参数的步骤，具体还包括：
[0036]利用超声波扫描装置沿焊点区域进行超声波扫描，基于超声波扫描的结果计算出熔核处的熔核直径、质量缺欠中的至少一项参数；
[0037]若所述熔核直径、质量缺欠位于所述关系数据库中的熔核直径阈值、质量缺欠阈值的范围内，则无需进行后处理；
[0038]若所述熔核直径、质量缺欠位于所述关系数据库中的熔核直径阈值、质量缺欠阈值的范围外，则对焊接处进行后处理加工。
[0039]根据本专利技术提供的一种焊接方法，所述获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数，基于所述熔核质量参数与所述关系数据库中的熔核质量阈值的比较，调整焊后的后处理参数的步骤，具体还包括：
[0040]沿焊接平台布置门式起重机，在门式起重机上装配光笔测量仪和激光跟踪仪，并结合待焊接件构建尺寸坐标系，基于门式起重机的移动驱动光笔测量仪和激光跟踪仪对各焊点进行测量，测量结果结合尺寸坐标系能生成各焊点的大跨度尺寸、形位公差中的至少一项参数；
[0041]若所述大跨度尺寸、形位公差位于所述关系数据库中的大跨度尺寸阈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：建立焊接工艺与焊接质量的关系数据库；基于所述关系数据库中的焊接工艺对试板进行试验焊接，并基于焊接结果生成正式焊接的焊接工艺参数；获取焊接前至少两个待焊接件之间的间隙参数，基于所述间隙参数与所述关系数据库中的间隙阈值的比较，调整焊前的预压力值；以所述焊接工艺参数和调整后的预压力值对至少两个待焊接件进行焊接，在焊接的过程中获取焊点处熔核的膨胀体积参数，基于所述膨胀体积参数与所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较，实时调整焊中的焊接工艺参数；获取焊接完成后焊点处熔核的熔核质量参数，基于所述熔核质量参数与所述关系数据库中的熔核质量阈值的比较，调整焊后的后处理参数。2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述基于所述关系数据库中的焊接工艺对试板进行试验焊接，并基于焊接结果生成正式焊接的焊接工艺参数的步骤，具体包括：利用识别部件识别与待焊接件相匹配的试板，通过抓取部件抓取相应的试板至焊接平台，基于所述关系数据库中的焊接工艺在焊接平台对试板进行试验焊接，试验焊接完毕后进行性能测试；若性能测试合格，则以当前的焊接工艺参数作为正式焊接的焊接工艺参数；若性能测试不合格，则调整当前的焊接工艺参数后继续进行试验焊接，直至性能测试合格后输出正式焊接的焊接工艺参数。3.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，所述试验焊接完毕后进行性能测试的步骤，具体包括：在至少三副试板上分别连续点焊三个焊点，撕裂每一副试板的最后一个焊点，并测量撕裂后焊点的熔核直径；若熔核直径满足要求，则性能测试合格；若熔核直径不满足要求，则性能测试不合格。4.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，所述试验焊接完毕后进行性能测试的步骤，具体包括：在试板的焊点处沿X轴方向和Y轴方向对焊点进行切割，获取试板焊点内部的熔核形貌断面，将熔核形貌断面放大若干倍以生成宏观断面，将宏观断面与断面数字模型进行重合对比；若重合对比的结果满足要求，则性能测试合格；若重合对比的结果不满足要求，则性能测试不合格。5.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述获取焊接前至少两个待焊接件之间的间隙参数，基于所述间隙参数与所述关系数据库中的间隙阈值的比较，调整焊前的预压力值的步骤，具体包括：在第一位置向至少两个待焊接件发射激光，激光分别在至少两个待焊接件的表面发生反射并形成至少两束反射光线，在第二位置利用感光元件分别接收至少两束反射光线，至少两束反射光线在感光元件上对应形成至少两个感光位置，基于至少两个感光位置之间的间距计算出至少两个待焊接件之间的间隙值；
若所述间隙值小于等于所述关系数据库中的间隙阈值，则无需调整焊前的预压力值；若所述间隙值大于所述关系数据库中的间隙阈值，则提高焊前的预压力值。6.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述以所述焊接工艺参数和调整后的预压力值对至少两个待焊接件进行焊接，在焊接的过程中获取焊点处熔核的膨胀体积参数，基于所述膨胀体积参数与所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较，实时调整焊中的焊接工艺参数的步骤，具体包括：以所述焊接工艺参数和调整后的预压力值对至少两个待焊接件进行焊接，在焊接机构的焊接端增设膨胀位移传感器，利用所述膨胀位移传感器实时获取焊点处熔核的膨胀体积参数，基于所述膨胀体积参数与所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的比较，判断是否调整焊接工艺参数；若所述膨胀体积参数位于所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的范围内，则无需调整焊接参数；若所述膨胀体积参数位于所述关系数据库中的熔核膨胀阈值的范围外，则基于所述关系数据库调整焊接电流、焊接压力、电极压力、焊接时间、冷却时间、保持时间和脉冲数中的至少其中一项参数。7.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：叶结和，徐野，韩晓辉，李刚卿，宋鸿宇，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：