[發明專利]一種用于輸電塔節點焊接軌跡生成方法

在審

• 申請號: 202011418006.2
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112621030A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 歐陽宇恒;廖智成
• 申請（專利權）人: 重慶順泰鐵塔制造有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B25J9/16
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

本發明提供了一種用于輸電塔節點焊接軌跡生成方法，包括以下步驟：S1：通過軟件程序自動生成和顯示3D模型，并通過編程輸入輸電塔節點的3D幾何模型；S2：根據輸電塔節點的3D幾何模型來選取輸電塔節點焊接路徑的多個關鍵點；S3：選取關鍵點后，根據關鍵點確定焊接屬性；S4：確定焊接屬性后，根據焊接屬性輸出輸電塔節點的焊接指令，以供焊接機器人手臂執行。采用本方案，通過軟件程序自動生成焊接軌跡，并控制焊接機器人手臂快速進行焊接，在保證焊接精度和自適應能力的同時，大大提高了作業效率。

技術領域

本發明涉及自動焊接技術，具體涉及一種用于輸電塔節點焊接軌跡生成方法。

背景技術

自動焊接技術在工業及制造領域均得到廣泛的應用和提高，焊接技術的發展越來越受到工業生產及制造企業的關注；如今，市場上已經出現了很多針對某一特定產品自動焊接裝置，例如焊接大型集裝箱門板長焊縫的自動焊接裝置和點焊車架外形輪廓的焊接裝置。這種自動焊接裝置生產效率高、工作穩定、焊接質量好、能適用各種復雜的環境。但在輸電塔焊接領域中，大部分的自動焊接裝置采用的是人工示教再現的方法，缺乏對焊接過程中出現的參數改變和不確定擾動的自適應能力。

發明內容

本發明為解決上述問題，提供了一種用于輸電塔節點焊接軌跡生成方法，采用本方案，通過軟件程序自動生成焊接軌跡，并控制焊接機器人手臂快速進行焊接，在保證焊接精度和自適應能力的同時，大大提高了作業效率。

本發明采用的技術方案為：一種用于輸電塔節點焊接軌跡生成方法，包括以下步驟：

S1：通過軟件程序自動生成和顯示3D模型，并通過編程輸入輸電塔節點的3D幾何模型；

S2：根據輸電塔節點的3D幾何模型來選取輸電塔節點焊接路徑的多個關鍵點；

S3：選取關鍵點后，根據關鍵點確定焊接屬性；

S4：確定焊接屬性后，根據焊接屬性輸出輸電塔節點的焊接指令，以供焊接機器人手臂執行。

進一步優化，所述軟件采用ABB機器人的編程語言RAPID，通過RAPID控制機器人手臂完成多種焊接動作。

進一步優化，焊接路徑的關鍵點位于節點板之間相交邊的兩端。

進一步優化，焊接機器人手臂通過焊槍進行焊接，并采用四元數控制焊槍的傾角。

進一步優化，焊槍前傾或后傾時的傾角為80°～110°。

進一步優化，輸入的焊接屬性包括是否開坡口、是否需要變位機和是否需要船型焊縫。

進一步優化，所述變位機用于焊接回轉工作中的焊接變位。

進一步優化，所述焊縫為船型焊縫。

進一步優化，還包括工作臺，所述工作臺采用變頻器無極調速。

進一步優化，所述輸出節點的焊接指令包括控制焊槍傾角、確定焊縫和變位機參數指令。

本方案具體運作時，根據輸電塔節點的結構特點，采用面向對象編程和C++語言，開發了輸電塔節點的智能焊接軟件，確保高效、快速完成輸電塔的智能焊接工作。本軟件生成焊接軌跡包括以下4個步驟：在本軟件中建立3D模型，并通過編程輸入輸電塔節點的3D幾何模型，建模過程中支持菜單交互建模，也可讀取其他軟件生成的STEP格式的文件進行建模。

建模之后，然后進行輸電塔節點焊接路徑關鍵點的選取，焊接路徑的關鍵點位于兩個節點板相交線的兩個端點，兩個端點之間為焊接路徑。