环焊缝焊接方法及焊接装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种环焊缝焊接方法及焊接装置。该环焊缝焊接方法包括以下步骤：基于板体的中心位置确定加工孔的中心位置，加工孔位于板体上，并且板体的中心位置两侧分别对称的设有一对加工孔；基于加工孔的中心位置和预设半径，计算并确定至少三个焊接工作点，以测算并确定加工孔的坡口位置；其中，所有焊接工作点均位于管体与板体之间的环焊缝的焊接轨迹上。该焊接方法能够通过计算准确确定加工孔的中心位置，并基于加工孔的中心位置确定加工孔坡口位置的中心线轨迹，从而提高环焊缝的焊接定位准确性，有效解决因管板之间组装间隙不均匀而导致自动焊接的焊接轨迹无法准确定位的缺陷，提高焊接质量。提高焊接质量。提高焊接质量。

【技术实现步骤摘要】
环焊缝焊接方法及焊接装置


[0001]本专利技术涉及焊接
，尤其涉及一种环焊缝焊接方法及焊接装置。

技术介绍

[0002]在轨道车辆的制造过程中，由于受到转向架构架的组装结构限制，侧梁和横梁的组焊焊缝的结构主要为：横梁的一对管体的端部插入侧梁腔体内部以后，在一对管体与侧梁的腹板之间各自形成一对环焊缝。通常情况下，构架上形成的环焊缝为多层多道焊，且必须为这些环焊缝进行超声波探伤以确定焊接质量。基于此，通过人工焊接实现构架组焊具有作业强度大、质量要求过高的缺陷。因此，通过自动焊接实现构架上的管板间的环焊缝焊接就显得意义重大。
[0003]但是，在现有的环焊缝自动焊接过程中，容易出现管体和板体之间因组装间隙不均匀而导致焊接轨迹无法准确定位的问题，从而严重影响产品的焊接质量。并且，由于构架上的环焊缝为多层多道焊结构，焊接接头通常集中在同一位置，从而容易在焊缝接头产生缺陷，为了减小接头焊接缺陷对产品质量造成的不利影响，通常在自动焊接过程中，需要在每道焊缝焊接完成后单独对焊缝接头进行打磨处理，既增加了产品制造成本与周期，又降低了自动焊接作业的流畅性，从而为自动焊接过程增加了很多不可控的不利因素。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种环焊缝焊接方法，用以解决现有的环焊缝自动焊接过程中，容易出现管体和板体之间因组装间隙不均匀而导致焊接轨迹无法准确定位的问题，实现产品焊接质量的有效提升。
[0005]本专利技术还提供一种环焊缝焊接装置。
[0006]本专利技术提供一种环焊缝焊接方法，包括以下步骤：
[0007]基于板体的中心位置确定加工孔的中心位置，所述加工孔位于所述板体上，并且所述板体的中心位置两侧分别对称的设有一对所述加工孔；
[0008]基于所述加工孔的中心位置和预设半径，计算并确定至少三个焊接工作点，以测算并确定所述加工孔的坡口位置；其中，所有所述焊接工作点均位于管体与所述板体之间的环焊缝的焊接轨迹上。
[0009]根据本专利技术提供的一种环焊缝焊接方法，在所述环焊缝的焊接轨迹上，至少有一个所述焊接工作点与其余所述焊接工作点不在同一半圆。
[0010]根据本专利技术提供的一种环焊缝焊接方法，相邻的两个所述焊接工作点与所述加工孔的中心位置的连线之间形成第一夹角，所有的所述第一夹角均相等。
[0011]根据本专利技术提供的一种环焊缝焊接方法，所述的基于板体的中心位置确定加工孔的中心位置，所述加工孔位于所述板体上，并且所述板体的中心位置两侧分别对称的设有一对所述加工孔的步骤，进一步包括：
[0012]获取第一中心位的坐标值，所述第一中心位为所述板体的中心位置；
[0013]基于所述第一中心位、以及所述加工孔与所述第一中心位之间的预设距离确定第二中心位的坐标值，所述第二中心位为所述加工孔的中心位置。
[0014]根据本专利技术提供的一种环焊缝焊接方法，所述的基于所述加工孔的中心位置和预设半径，计算并确定至少三个焊接工作点，以测算并确定所述加工孔的坡口位置的步骤，进一步包括：
[0015]基于所述第二中心位的坐标值和所述加工孔的预设半径，分别计算至少三个坡口工作点的坐标值，各个所述坡口工作点均位于所述加工孔的坡口位置的最大轮廓线上；
[0016]基于所述第二中心位的坐标值将所述管体装配于所述加工孔内，并且沿所述管体的外壁分别获取至少三个管壁工作点的坐标值，其中，各个所述管壁工作点与各个所述坡口工作点一一对应设置；
[0017]基于每组的所述坡口工作点的坐标值以及所述管壁工作点的坐标值，计算并确定各个所述焊接工作点的坐标值，每个所述焊接工作点分别位于每组的所述坡口工作点和所述管壁工作点之间。
[0018]根据本专利技术提供的一种环焊缝焊接方法，所述的基于所述第二中心位的坐标值和所述加工孔的预设半径，分别计算至少三个坡口工作点的坐标值，各个所述坡口工作点均位于所述加工孔的坡口位置的最大轮廓线上的步骤，进一步包括：
[0019]沿所述加工孔的坡口位置的最大轮廓线分别选取第一坡口工作点、第二坡口工作点、第三坡口工作点和第四坡口工作点，所述第一坡口工作点和所述第三坡口工作点分别位于所述第二中心位的上下两侧，所述第二坡口工作点和所述第四坡口工作点分别位于所述第二中心位的左右两侧；
[0020]其中，所述第一坡口工作点和所述第三坡口工作点的连线经过所述第二中心位；
[0021]其中，所述第二坡口工作点和所述第四坡口工作点的连线经过所述第二中心位。
[0022]根据本专利技术提供的一种环焊缝焊接方法，所述的基于所述第二中心位的坐标值将所述管体装配于所述加工孔内，并且沿所述管壁的外壁分别获取至少三个管壁工作点的坐标值，其中，各个所述管壁工作点与各个所述坡口工作点一一对应设置的步骤，进一步包括：
[0023]沿所述管体的外壁分别获取第一管壁工作点、第二管壁工作点、第三管壁工作点和第四管壁工作点；
[0024]其中，所述第一管壁工作点位于所述第一坡口工作点和所述第二中心位之间；
[0025]其中，所述第二管壁工作点位于所述第二坡口工作点和所述第二中心位之间；
[0026]其中，所述第三管壁工作点位于所述第三坡口工作点和所述第二中心位之间；
[0027]其中，所述第四管壁工作点位于所述第四坡口工作点和所述第二中心位之间。
[0028]根据本专利技术提供的一种环焊缝焊接方法，所述环焊缝焊接方法具体包括加工孔定位步骤、坡口位置定位步骤、管体位置定位步骤以及焊接工作点定位步骤；
[0029]所述加工孔定位步骤包括：
[0030]以板体表面为XY工作面建立直角坐标系，获取所述第一中心位的坐标值为(X1，Y1)；
[0031]预设所述加工孔与所述第一中心位之间的预设距离为a，计算并确定所述第二中心位的坐标值为(X2，Y1)，其中，X2＝X1+a或者X2＝X1
‑
a，a为常数；
[0032]所述坡口位置定位步骤包括：
[0033]预设所述加工孔的半径为R1；
[0034]计算并确定第一坡口工作点的坐标值为(X3，Y1)，其中X3＝X2+R1；
[0035]计算并确定第二坡口工作点的坐标值为(X2，Y2)，其中Y2＝Y1+R1；
[0036]计算并确定第三坡口工作点的坐标值为(X4，Y1)，其中X4＝X2
‑
R1；
[0037]计算并确定第四坡口工作点的坐标值为(X2，Y3)，其中Y3＝Y1
‑
R1；
[0038]所述管体位置定位步骤包括：
[0039]获取第一管壁工作点的坐标值(X5，Y1)；
[0040]获取第二管壁工作点的坐标值(X2，Y4)；
[0041]获取第三管壁工作点的坐标值(X6，Y1)；
[0042]获取第四管壁工作点的坐标值(X2，Y5)；
[0043]所述焊接工作点定位步骤包括：
[0044]基于所述第一坡口工作点的坐标值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环焊缝焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：基于板体的中心位置确定加工孔的中心位置，所述加工孔位于所述板体上，并且所述板体的中心位置两侧分别对称的设有一对所述加工孔；基于所述加工孔的中心位置和预设半径，计算并确定至少三个焊接工作点，以测算并确定所述加工孔的坡口位置；其中，所有所述焊接工作点均位于管体与所述板体之间的环焊缝的焊接轨迹上。2.根据权利要求1所述的环焊缝焊接方法，其特征在于，在所述环焊缝的焊接轨迹上，至少有一个所述焊接工作点与其余所述焊接工作点不在同一半圆。3.根据权利要求2所述的环焊缝焊接方法，其特征在于，相邻的两个所述焊接工作点与所述加工孔的中心位置的连线之间形成第一夹角，所有的所述第一夹角均相等。4.根据权利要求1至3任一项所述的环焊缝焊接方法，其特征在于，所述的基于板体的中心位置确定加工孔的中心位置，所述加工孔位于所述板体上，并且所述板体的中心位置两侧分别对称的设有一对所述加工孔的步骤，进一步包括：获取第一中心位的坐标值，所述第一中心位为所述板体的中心位置；基于所述第一中心位、以及所述加工孔与所述第一中心位之间的预设距离确定第二中心位的坐标值，所述第二中心位为所述加工孔的中心位置。5.根据权利要求4所述的环焊缝焊接方法，其特征在于，所述的基于所述加工孔的中心位置和预设半径，计算并确定至少三个焊接工作点，以测算并确定所述加工孔的坡口位置的步骤，进一步包括：基于所述第二中心位的坐标值和所述加工孔的预设半径，分别计算至少三个坡口工作点的坐标值，各个所述坡口工作点均位于所述加工孔的坡口位置的最大轮廓线上；基于所述第二中心位的坐标值将所述管体装配于所述加工孔内，并且沿所述管体的外壁分别获取至少三个管壁工作点的坐标值，其中，各个所述管壁工作点与各个所述坡口工作点一一对应设置；基于每组的所述坡口工作点的坐标值以及所述管壁工作点的坐标值，计算并确定各个所述焊接工作点的坐标值，每个所述焊接工作点分别位于每组的所述坡口工作点和所述管壁工作点之间。6.根据权利要求5所述的环焊缝焊接方法，其特征在于，所述的基于所述第二中心位的坐标值和所述加工孔的预设半径，分别计算至少三个坡口工作点的坐标值，各个所述坡口工作点均位于所述加工孔的坡口位置的最大轮廓线上的步骤，进一步包括：沿所述加工孔的坡口位置的最大轮廓线分别选取第一坡口工作点、第二坡口工作点、第三坡口工作点和第四坡口工作点，所述第一坡口工作点和所述第三坡口工作点分别位于所述第二中心位的上下两侧，所述第二坡口工作点和所述第四坡口工作点分别位于所述第二中心位的左右两侧；其中，所述第一坡口工作点和所述第三坡口工作点的连线经过所述第二中心位；其中，所述第二坡口工作点和所述第四坡口工作点的连线经过所述第二中心位。7.根据权利要求6所述的环焊缝焊接方法，其特征在于，所述的基于所述第二中心位的坐标值将所述管体装配于所述加工孔内，并且沿所述管壁的外壁分别获取至少三个管壁工作点的坐标值，其中，各个所述管壁工作点与各个所述坡口工作点一一对应设置的步骤，进
一步包括：沿所述管体的外壁分别获取第一管壁工作点、第二管壁工作点、第三管壁工作点和第四管壁工作点；其中，所述第一管壁工作点位于所述第一坡口工作点和所述第二中心位之间；其中，所述第二管壁工作点位于所述第二坡口工作点和所述第二中心位之间；其中，所述第三管壁工作点位于所述第三坡口工作点和所述第二中心位之间；其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：田仁勇，吴向阳，李亚南，张志毅，马寅，
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：