[發(fā)明專利]一種基于攝影測量的攪拌摩擦焊接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111157562.3
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113894404B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設計）人: 祁若龍
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產(chǎn)權代理有限公司 11562
• 代理人: 袁蕾

本發(fā)明公開一種基于攝影測量的攪拌摩擦焊接方法，屬于攪拌摩擦焊領域，焊接所使用的裝置包括攪拌摩擦焊接設備、攝影測量設備、回光反射標志點；攝影測量設備與攪拌摩擦焊接設備固定，回光反射標志點粘貼到被焊母材上；具體焊接方法包括：設備調(diào)試，確定焊縫軌跡，設置閾值，進行焊接。本發(fā)明結構簡單、緊湊，適用板厚、板寬范圍廣，裝夾效率高，成本低，尤其適用于不規(guī)則焊縫的軌跡規(guī)劃、焊縫兩側(cè)母材有高度差等復雜工況中，對各種焊接母材情況，各種攪拌摩擦焊接設備的適應性極強。

技術領域

本發(fā)明涉及攪拌摩擦焊技術領域，特別是涉及一種基于攝影測量的攪拌摩擦焊接方法。

背景技術

攪拌摩擦焊技術是一種高質(zhì)量的固相連接技術，在鋁合金板材拼接、鋁合金筒體環(huán)向焊縫焊接、鋁合金筒體縱向焊縫焊接和大型鋁合金結構件焊接中得到廣泛應用。攪拌摩擦焊技術主要包含三項技術：攪拌頭結構設計、有效工藝參數(shù)規(guī)劃及合理的工裝結構設計。有效工藝參數(shù)規(guī)劃直接影響產(chǎn)品焊接質(zhì)量、生產(chǎn)效率及勞動強度，故有效工藝參數(shù)規(guī)劃是制約此項技術進一步發(fā)展的一項關鍵技術，也是影響焊縫質(zhì)量最關鍵的步驟。

申請?zhí)枮?01811169627.4，發(fā)明名稱為《一種控制攪拌摩擦焊焊頭扎入深度的跟蹤裝置》的中國專利設計了一種能根據(jù)板厚變化動態(tài)調(diào)整扎入深度的裝置。該發(fā)明所設計的設備結構復雜，成本較高而且該發(fā)明不能規(guī)劃焊縫軌跡也不能適應兩側(cè)母材有厚度差的焊接工況，對雙臂或多臂協(xié)同焊接工況的適應性差，沒有根據(jù)扎入過程中振幅大小調(diào)節(jié)攪拌頭扎入進給速度的功能。

申請?zhí)枮?02110087412.4，發(fā)明名稱為《基于畫線法視覺傳感焊縫自動跟蹤方法》的中國專利設計了一種預制與焊縫平行的直線進行焊縫軌跡規(guī)劃。此種方法不具備根據(jù)被焊母材兩側(cè)高度差動態(tài)調(diào)整壓深功能，軌跡規(guī)劃精度完全取決于預制線的精度，生產(chǎn)難度大。

由此可見，應用攪拌摩擦焊專用設備對母材進行焊接時，要減少對于被焊母材要求的工藝和工藝裝備才能更好的適應各種焊接工況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于攝影測量的攪拌摩擦焊接方法，以解決上述現(xiàn)有技術存在的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種基于攝影測量的攪拌摩擦焊接方法，焊接所使用的裝置包括攪拌摩擦焊接設備、攝影測量設備、回光反射標志點；

具體焊接方法包括如下步驟：

設備調(diào)試，將所述攝影測量設備固定在所述攪拌摩擦焊接設備上，所述回光反射標志點粘貼在焊縫兩側(cè)攪拌頭軸肩外母材區(qū)域；

確定焊縫軌跡，利用所述攪拌摩擦焊接設備對所述攝影測量設備人工示教焊縫軌跡的二維軌跡；

設置閾值，在所述攝影測量設備中輸入扎入進給速度調(diào)整閾值，扎入深度調(diào)整閾值及焊接軌跡調(diào)整閾值；

進行焊接。

優(yōu)選的，所述進行焊接時，焊接過程分為：攪拌頭扎入階段、攪拌頭軸肩調(diào)節(jié)階段、軌跡規(guī)劃。

優(yōu)選的，所述攪拌頭扎入階段，通過所述攝影測量設備利用攝影測量技術實時反饋測量過程中的RMS值，并將所述RMS值與所述扎入進給速度調(diào)整閾值進行對比，確定攪拌頭下壓速度，并對攪拌頭下壓速度進行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，所述攪拌頭軸肩調(diào)節(jié)階段，通過所述攝影測量設備確定攪拌頭軸肩與被焊母材的距離，并將得到的距離參數(shù)與所述扎入深度調(diào)整閾值進行對比，所述攝影測量設備將得到的對比結果發(fā)送給所述攪拌摩擦焊接設備的控制系統(tǒng)，利用所述攪拌摩擦焊接設備的控制系統(tǒng)對攪拌頭軸肩高度進行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，所述軌跡規(guī)劃，通過所述攝影測量設備識別人工示教過程中，被焊母材表面粘貼的所述回光反射標志點的空間坐標位置及通過順序，所述攝影測量設備將識別出的焊接軌跡坐標及攪拌頭扎入量發(fā)送給所述攪拌摩擦焊接設備的控制系統(tǒng)，通過所述攪拌摩擦焊接設備的控制系統(tǒng)對焊接軌跡進行糾正。