排布坡口焊道的多层多道获取方法与流程

本发明涉及多层多道焊接路径自动规划方法领域。

背景技术：

在建筑钢结构、桥梁钢结构、造船、海洋工程、通用机械等行业中存在大量中厚板焊接件，目前中厚板的焊接主要采用熔化极气体保护焊(mag)和埋弧焊(saw)，坡口形式主要有v型、单v型等，接头形式主要有对接、角接等，并采用人工排列焊道的方式进行多层多道焊接。

人工排列焊道受人为影响程度较大，如焊接参数(焊接电流、焊接速度等)选取不当、焊接轨迹选择偏差等，容易产生咬边、未熔合及焊接气孔等焊接缺陷，造成焊接质量不稳定；人工调整焊接工艺参数及排列焊道的效率偏低，严重影响生产进度。

随着中厚板结构的应用越来越多，对焊接质量、焊接效率的要求也越来越高，人们对焊接质量、自动化程度以及生产效率提高的要求越来越强烈，因此研究一种准确、适应能力强能适用于各种坡口型式的多层多道焊接路径自动规划技术显得颇为重要，具有重大的现实意义。

技术实现要素：

本发明是为了解决传统人工排列焊道方式人为影响程度较大，造成焊接质量差，严重影响生产进度的问题，本发明提供了排布坡口焊道的多层多道获取方法。

排布坡口焊道的多层多道获取方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、获取坡口宽度w1、工件厚度t及坡口根部间隙w2；

步骤二、预设每层层高均为h及焊缝余高h1；

步骤三、根据工件厚度t、焊缝余高h1、层高h，获得焊道层数m；

步骤四、根据焊道层数m、层高h、坡口宽度w1及坡口根部间隙w2，获得每层焊道的底部宽度ki；

其中，ki表示第i层焊道的底部宽度，i＝1,2,3……m；

k1＝w2；

步骤五、根据每层焊道的底部宽度ki和层高h，获得每层焊道的截面积si；

其中，si表示第i层焊道的截面积；

步骤六、根据每层焊道的截面积si，计算每层焊道数量ni，从而完成坡口焊道的多层多道的获取；

其中，ni表示第i层焊道数量。

优选的是，步骤三中，根据工件厚度t、焊缝余高h1、层高h，获得焊道层数m的具体方式为：

对焊道层数m进行取整，取整原则为按照四舍五入取最接近的整数作为焊道层数m的实际值。

优选的是，步骤六中，根据每层焊道的截面积si，计算每层焊道数量ni，的具体过程为：

当ni的数值符合边界条件时，对ni的数值进行取整，取整原则为符合上述边界条件的最小整数作为每层焊道数量ni的实际值；

其中，n表示焊接电流所对应的最大焊接截面。

优选的是，步骤五中，根据每层焊道的底部宽度ki和层高h，获得每层焊道的截面积si的实现方式为：

采用梯形面积公式获得。

本发明带来的有益效果是，自动生成多层多道焊接焊道排布信息，根据焊接电流，有效的获取当前所在层中焊道的数量，严格按照规划好的焊接轨迹进行焊接，避免焊接轨迹选择偏差，使自动焊接机器人严格按照每层的焊道信息进行焊接，焊接质量稳定，从而提高生产进度。

附图说明

图1为本发明所述的坡口截面的结构示意图；a表示坡口的角度，w1表示坡口宽度；

图2为坡口多层多道结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

具体实施方式一：参见图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的排布坡口焊道的多层多道获取方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、获取坡口宽度w1、工件厚度t及坡口根部间隙w2；

步骤二、预设每层层高均为h及焊缝余高h1；

步骤三、根据工件厚度t、焊缝余高h1、层高h，获得焊道层数m；

步骤四、根据焊道层数m、层高h、坡口宽度w1及坡口根部间隙w2，获得每层焊道的底部宽度ki；

其中，ki表示第i层焊道的底部宽度，i＝1,2,3……m；

k1＝w2；

步骤五、根据每层焊道的底部宽度ki和层高h，获得每层焊道的截面积si；

其中，si表示第i层焊道的截面积；

步骤六、根据每层焊道的截面积si，计算每层焊道数量ni，从而完成坡口焊道的多层多道的获取；

其中，ni表示第i层焊道数量。

本实施方式中，所述的排布坡口焊道的多层多道获取方法，可以适用于各种坡口形式，坡口形式可以是v型、单v型、u型，所获得的焊道排布同样适用于各种焊接模式可以是直流、脉冲或双脉冲。

获取每层焊道的底部宽度ki时，可采用相似图形原理实现，例如相似三角形、梯形等。

具体实施方式二：参见图1和图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的排布坡口焊道的多层多道获取方法的区别在于，步骤三中，根据工件厚度t、焊缝余高h1、层高h，获得焊道层数m的具体方式为：

对焊道层数m进行取整，取整原则为按照四舍五入取最接近的整数作为焊道层数m的实际值。

具体实施方式三：参见图1和图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或二所述的排布坡口焊道的多层多道获取方法的区别在于，步骤六中，根据每层焊道的截面积si，计算每层焊道数量ni，的具体过程为：

当ni的数值符合边界条件时，对ni的数值进行取整，取整原则为符合上述边界条件的最小整数作为每层焊道数量ni的实际值；

其中，n表示焊接电流所对应的最大焊接截面。

本发明方法可生成多层多道焊接焊道排布信息，根据焊接电流，有效的获取当前所在层中焊道的数量，严格按照规划好的焊接通道进行焊接，避免焊接轨迹选择偏差，使自动焊接机器人严格按照每层的焊道信息进行焊接，焊接质量稳定，从而提高生产进度。

具体实施方式四：参见图1和图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或二所述的排布坡口焊道的多层多道获取方法的区别在于，步骤五中，根据每层焊道的底部宽度ki和层高h，获得每层焊道的截面积si的实现方式为：

采用梯形面积公式获得。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其它的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例。