[發(fā)明專利]一種大型重載鋼構(gòu)件平位焊接異步控制方法

有效

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• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111940953B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王國友;魏守盼;荊鑫;郭德森;朱明濤;彭燦;邵光彬;劉洪波
• 申請（專利權(quán)）人: 徐州徐工礦業(yè)機械有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00
• 代理公司: 徐州市三聯(lián)專利事務(wù)所 32220
• 代理人: 潘顯端

1.一種大型重載鋼構(gòu)件平位焊接異步控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

A、搭建三維工作站數(shù)模，建立工件全位置數(shù)據(jù)庫，具體流程為：

A1、搭建相關(guān)工件與變位機及夾具三維模型；具體操作流程為：利用三維設(shè)計軟件將異步控制變位機、挖掘機動臂工件及配套夾具三維模型搭建初始三維設(shè)計工作站，其中變位機為基體保持不變，工件及夾具根據(jù)設(shè)計需求，重組建立新的工作站三維模型；

A2、模擬相關(guān)工件焊縫至平位可行性；具體操作流程為：基于三維工作站數(shù)模，選擇不同種類及規(guī)格的挖掘機動臂工件和不同種類及規(guī)格的配套夾具進行重組搭建，捕捉工件焊縫空間位置及焊接狀態(tài)，靜態(tài)模擬不同位置焊縫平位焊接狀態(tài)可行性；滿足所選焊縫焊接位置為平位或近平位，偏差角度不大于5度；

A3、對工件進行靜載荷受力分析；

A4、對工件進行翻轉(zhuǎn)變位扭矩及轉(zhuǎn)動慣量分析；

A5、對工件進行異步提升受力分析；

A6、輸出相關(guān)工件全位置狀態(tài)數(shù)據(jù)參數(shù)組；

B、設(shè)計工件變位控制程序，在實施過程自動執(zhí)行、智能差補，具體流程為：

B1、設(shè)計工件上件～同步/異步變位～下件過程邏輯程序，實現(xiàn)全過程自動執(zhí)行；設(shè)計工件同步升降、翻轉(zhuǎn)變位控制程序；設(shè)計工件左高右低異步變位控制程序；設(shè)計工件左低右高異步變位控制程序；設(shè)計工件超差差補、故障報警及安全自鎖程序；

B2、輸出相關(guān)工件整套邏輯控制程序。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型重載鋼構(gòu)件平位焊接異步控制方法，其特征在于，步驟A3的具體操作流程為：根據(jù)滿足上述步驟所選工件，分析工件凈重及配套相關(guān)裝夾夾具是否在變位機額定承載范圍內(nèi)；步驟A4的具體操作流程為：根據(jù)滿足上述步驟所選工件，分析工件偏心力矩是否在變位機額定翻轉(zhuǎn)扭矩范圍內(nèi)；步驟A5的具體操作流程為：根據(jù)滿足上述步驟所選工件，進一步進行所選工件動態(tài)同步上升、單端上升的工步受力分析，分析工件同步提升、異步提升是否在變位機額定提升載荷范圍內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型重載鋼構(gòu)件平位焊接異步控制方法，其特征在于，步驟A6的具體操作流程為：根據(jù)滿足上述步驟所選工件，確定形成全系列產(chǎn)品工件兼容明細(xì)，并針對每種工件焊縫平位時工件所處的靜態(tài)位置，進行固化數(shù)據(jù)，建立工件全位置狀態(tài)數(shù)據(jù)參數(shù)庫，用于后續(xù)PLC直接調(diào)用。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型重載鋼構(gòu)件平位焊接異步控制方法，其特征在于，步驟B1中設(shè)計工件上件～同步/異步變位～下件過程邏輯程序，實現(xiàn)全過程自動執(zhí)行的具體操作流程為：設(shè)計工件PLC總控工步邏輯圖，接收到工件上件信號，變位機尾端自動前進至所選工件標(biāo)定位置，收到工件加緊確認(rèn)信號后，等待接受同步或異步信號，接通執(zhí)行相應(yīng)程序自動執(zhí)行，執(zhí)行完成反饋信號給PLC，PLC發(fā)出工件歸位信號，等待接受夾具松弛信號后，尾座變位機自動退讓至標(biāo)定位置；工件全過程總控PLC程序形成，模塊化存貯以備調(diào)用。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型重載鋼構(gòu)件平位焊接異步控制方法，其特征在于，步驟B1中設(shè)計工件同步升降、翻轉(zhuǎn)變位控制程序的具體操作流程為：調(diào)用所選工件位置數(shù)據(jù)組，PLC接收到同步升降指令后，變位機左、右電控驅(qū)動單元同步提升，達(dá)到工件數(shù)據(jù)組標(biāo)定高度后反饋信號給PLC；若出現(xiàn)一端到達(dá)而另一端未到達(dá)的偏差時，形成信號反饋給PLC，進一步計算控制補償偏差量；上述工步形成自動執(zhí)行程序，模塊化存貯以備調(diào)用。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型重載鋼構(gòu)件平位焊接異步控制方法，其特征在于，步驟B1中設(shè)計工件左高右低異步變位控制程序的具體操作流程為：調(diào)用所選工件位置數(shù)據(jù)組，PLC接收到左高右低異步變位控制指令后，變位機左端電控驅(qū)動單元開始提升，變位機右端電控驅(qū)動單元不動，達(dá)到工件數(shù)據(jù)組標(biāo)定高度后反饋信號給PLC；若出現(xiàn)左端高度值與標(biāo)定值超差，形成信號反饋給PLC，進一步計算控制補償偏差量；上述工步形成自動執(zhí)行程序，模塊化存貯以備調(diào)用。