一种U肋板焊接方法及焊接系统与流程

本发明涉及焊接，具体而言，涉及一种u肋板焊接方法及焊接系统。

背景技术：

1、目前针对u肋板的焊接工艺以气体保护焊、埋弧焊等传统弧焊技术为主。传统电弧焊接焊接效率低，热输入大导致焊后形变量大。u肋板焊接长度在4-5m左右，在将u肋板焊接在焊板上的过程中，焊接的长度过长容易使焊接出现未熔透或余高过高的缺陷，焊接过程中，u肋板的坡口特征变化会导致焊缝质量一致性差。未熔透缺陷在u肋板服役过程中容易形成裂纹并拓展，从而降低焊缝疲劳强度，缩短钢桥使用寿命。

技术实现思路

1、本发明要解决的问题是如何提高u肋板的焊接质量。

2、为此，本发明提供了一种u肋板焊接方法，包括如下步骤：

3、将u肋板放在焊板上；

4、将激光电弧焊接装置移动至所述u肋板的焊接起点处；

5、通过图像识别装置识别所述u肋板的坡口特征；

6、根据所述坡口特征确定所述激光电弧焊接装置的激光功率和焊接速度，所述激光功率记为p1，所述焊接速度记为v1；

7、控制所述激光电弧焊接装置以p1的激光功率，v1的焊接速度焊接所述u肋板。

8、可选地，所述根据所述坡口特征确定所述激光电弧焊接装置的激光功率与焊接速度之后还包括，

9、通过图像识别装置识别所述u肋板的焊接距离，记为l1；

10、计算所述u肋板的焊接时长，记为t1，其表达式为，

11、t1＝l1/v1。

12、可选地，所述坡口特征包括坡口深度和坡口宽度，所述坡口深度记为h1，所述坡口宽度记为d1。

13、可选地，所述通过图像识别装置识别所述u肋板的坡口特征，包括：

14、将长度为n1标定物放在所述焊板上，通过所述图像识别装置识别所述标定物图像的长度，记为n0；

15、通过所述图像识别装置识别所述坡口图像的深度和所述坡口图像的宽度，所述坡口图像的深度记为h0,所述坡口图像的宽度记为d0；

16、计算所述坡口深度h1和所述坡口宽度d1，其表达式为，

17、h1＝h0*n1/n0；

18、d1＝d0*n1/n0。

19、可选地，所述通过图像识别装置识别所述u肋板的焊接距离，记为l1，包括：

20、通过所述图像识别装置识别所述u肋板的图像焊接距离，记为l0；

21、计算所述u肋板的焊接距离l1，其表达式为，

22、l1＝l0*n1/n0。

23、可选地，所述通过图像识别装置识别所述u肋板的坡口特征之前还包括，

24、调整所述图像识别装置角度，使所述u肋板的坡口特征在所述图像识别装置上清晰可见。

25、可选地，所述通过所述图像识别装置识别所述坡口图像的深度和所述坡口图像的宽度，包括：

26、采集所述坡口图片，对所述图片进行锐化、滤波、增强处理；

27、对处理后的所述图片进行分割，采用特征筛选提取roi区域的图像。

28、与现有技术相比，本发明的所述的u肋板焊接方法的有益效果是：

29、本发明通过将u肋板放置在焊板上，并将激光电弧焊接装置移动至u肋板焊接的起点处，便于使激光电弧焊接装置对u肋板的坡口进行焊接，通过图像识别装置识别u肋板的坡口特征，根据坡口特征确定激光电弧焊接装置的激光功率与焊接速度，激光功率记为p1，焊接速度记为v1，不同的坡口特征对应不同的激光功率和焊接速度，控制激光电弧焊接装置以确定的激光功率p1和焊接速度v1对u肋板的坡口进行焊接，可提高焊缝的一致性，避免出现未熔透或余高过高的缺陷，提升焊接质量。

30、此外，为了解决上述问题，本发明还提供了一种u肋板焊接系统，用于实现上述的u肋板焊接方法，所述u肋板焊接系统包括激光电弧焊接装置与图像识别装置。

31、与现有技术相比，本发明所述的u肋板焊接系统的有益效果和上述u肋板焊接方法的有益效果大致相同，在此不再赘述。

32、可选地，所述图像识别装置包括光源和cmos成像系统。

33、可选地，u肋板焊接系统还包括运动装置与调节装置，所述激光电弧焊接装置与所述调节装置连接，所述调节装置与所述运动装置连接，所述运动装置用于沿u肋板的坡口方向移动，所述调节装置用于调节所述激光电弧焊接装置的角度。

技术特征：

1.一种u肋板焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的u肋板焊接方法，其特征在于，所述根据所述坡口特征确定所述激光电弧焊接装置(7)的激光功率与焊接速度之后还包括，

3.根据权利要求2所述的u肋板焊接方法，其特征在于，所述坡口特征包括坡口深度和坡口宽度，所述坡口深度记为h1，所述坡口宽度记为d1。

4.根据权利要求3所述的u肋板焊接方法，其特征在于，所述通过图像识别装置(2)识别所述u肋板(6)的坡口特征，包括：

5.根据权利要求4所述的u肋板焊接方法，其特征在于，所述通过图像识别装置(2)识别所述u肋板(6)的焊接距离，记为l1，包括：

6.根据权利要求1所述的u肋板焊接方法，其特征在于，所述通过图像识别装置(2)识别所述u肋板(6)的坡口特征之前还包括，

7.根据权利要求4所述的u肋板焊接方法，其特征在于，所述通过所述图像识别装置(2)识别所述坡口图像的深度和所述坡口图像的宽度，包括：

8.一种u肋板焊接系统，其特征在于，用于实现权利要求1至7任一项所述的u肋板焊接方法，所述u肋板焊接系统包括激光电弧焊接装置(7)与图像识别装置(2)。

9.根据权利要求8所述的u肋板焊接系统，其特征在于，所述图像识别装置(2)包括光源(21)和cmos成像系统(22)。

10.根据权利要求8所述的u肋板焊接系统，其特征在于，还包括运动装置(1)与调节装置(3)，所述激光电弧焊接装置(7)与所述调节装置(3)连接，所述调节装置(3)与所述运动装置(1)连接，所述运动装置(1)用于沿u肋板(6)的坡口方向移动，所述调节装置(3)用于调节所述激光电弧焊接装置(7)的角度。

技术总结
本发明提供了一种U肋板焊接方法及焊接系统，涉及焊接技术领域。本发明的U肋板焊接方法包括如下步骤：将U肋板放在焊板上；将激光电弧焊接装置移动至所述U肋板的焊接起点处；通过图像识别装置识别所述U肋板的坡口特征；根据所述坡口特征确定所述激光电弧焊接装置的激光功率和焊接速度，所述激光功率记为P<subgt;1</subgt;，所述焊接速度记为V<subgt;1</subgt;；控制所述激光电弧焊接装置以P<subgt;1</subgt;的激光功率，V<subgt;1</subgt;的焊接速度焊接所述U肋板。本发明通过图像识别装置识别U肋板的坡口特征，根据坡口特征确定激光电弧焊接装置的激光功率与焊接速度，不同的坡口特征对应不同的激光功率和焊接速度，可提高焊缝的一致性，避免出现未熔透或余高过高的缺陷，提升焊接质量。

技术研发人员：高波,朱东明,梁辉,张泽清,徐振峰,王员根,高明,廖伟,任刚,黄映杰
受保护的技术使用者：中铁九桥工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13