[发明专利]转向架侧梁外缝智能离线编程工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于轨道车辆转向架侧梁外缝的焊接技术领域，具体涉及一种转向架侧梁外缝智能离线编程工艺方法。

背景技术

目前，绝大多数转向架的侧梁外缝均采用焊接机械人在线进行示教编程。因为侧梁结构大，为时刻保持侧梁处于平焊或船型焊的最佳焊接位置，需要大吨位的变位机和足够的变位空间，所以操作人员只能在离侧梁较远处的护栏外进行在线示教编程。在实际对工件的编程过程中，操作人员距离待编程焊缝较远，无法通过目测焊缝的方法编制出高精度的焊接程序示教点，需要在焊接作业过程中不断地调整示教点，无法一次性精准的确定焊枪作业路径和焊枪角度，容易出现焊偏、咬边等焊接缺陷，无法保证焊接质量，而且编程时间长，长时间占用焊接机器人设备无法用于生产。若在编程过程中若发现焊接程序不合理，往往需要对已编制的焊接程序重新进行在线示教更改，编程效率低下。

发明内容

为了解决现有转向架侧梁外缝在线编程焊接示教点时，操作人员只能在距离待编程焊缝较远的位置通过目测焊缝的方法编制焊接程序示教点，所获得的焊接编程器程序精度较差，无法一次性精准确定焊枪作业路径和焊枪角度，从而影响实际焊接质量和编程效率的技术问题，本发明提供一种转向架侧梁外缝智能离线编程工艺方法。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

转向架侧梁外缝智能离线编程工艺方法包括如下步骤：

步骤一：利用3dsmax2010绘图软件分别绘制变位机夹具模型和带有焊枪的焊接机器人模型，其二者共同构成焊接场景模型；

步骤二：在步骤一所述的变位机夹具模型上制作焊接场景模型的定位基准点；

步骤三：利用catia三维绘图软件按实际尺寸比例绘制出待编程的转向架的侧梁模型；

步骤四：在步骤三所述的侧梁模型上制作侧梁模型定位基准点；

步骤五：将步骤四所述的侧梁模型导入到步骤二所述的焊接场景模型中，并使侧梁模型定位基准点与焊接场景模型定位基准点重合，完成两组模型的合并；

步骤六：在步骤五所述的合并模型中，沿着导入侧梁模型上的待加工焊缝进一步绘制出焊接作业的虚拟路径。

步骤七：用步骤五所述合并模型中的焊枪沿步骤六所述的虚拟路径进行模拟焊接作业的仿真运动，并随该虚拟焊接路径的变化在多个关键点分别设置对应的最佳的焊枪角度模型

步骤八：利用步骤一所述3dsmax三维软件中自带的测量功能，分别获取步骤七所述沿虚拟路径上的关键点变换角度的多个焊枪模型的虚拟坐标和角度参数；

步骤九：利用步骤八所述的每一个焊枪模型的虚拟坐标和角度参数，在真实的焊接编程器中分别输入与步骤七所述多个虚拟路径关键点相对应的焊接编程示教点；

步骤十：利用步骤九所取得的各焊接编程示教点参数生成对应于步骤六所述侧梁模型上的待加工焊缝的真实焊接程序。

本发明的有益效果是：该转向架侧梁外缝智能离线编程工艺方法利用多种三维绘图软件仿真绘制与真实转向架侧梁外缝完全相同的虚拟模型和焊接工况环境，进而从虚拟模型中模拟焊枪的运动轨迹和在各关键位置的焊接角度，最终在虚拟环境下的取得真实有效的仿真焊接参数，确保焊接程序可以直接应用于实际生产作业，大幅提高了编程质量和效率，避免了在线编程对生产设备的占用，并降低工人劳动强度，此外该方法还具有简单实用，操作方便，成本低廉，便于推广普及等优点。

具体实施方式

下面结合实例对本发明做进一步详细说明。

本发明的转向架侧梁外缝智能离线编程工艺方法，包括如下步骤：

步骤一：利用3dsmax2010绘图软件分别绘制变位机夹具模型和带有焊枪的焊接机器人模型，其二者共同构成焊接场景模型；

步骤二：在步骤一所述的变位机夹具模型上制作焊接场景模型的定位基准点；

步骤三：利用catia三维绘图软件按实际尺寸比例绘制出待编程的转向架的侧梁模型；

步骤四：在步骤三所述的侧梁模型上制作侧梁模型定位基准点；

步骤五：将步骤四所述的侧梁模型导入到步骤二所述的焊接场景模型中，并使侧梁模型定位基准点与焊接场景模型定位基准点重合，完成两组模型的合并；

步骤六：在步骤五所述的合并模型中，沿着导入侧梁模型上的待加工焊缝进一步绘制出焊接作业的虚拟路径；

步骤七：用步骤五所述合并模型中的焊枪沿步骤六所述的虚拟路径进行模拟焊接作业的仿真运动，并随该虚拟焊接路径的变化在多个关键点分别设置对应的最佳的焊枪角度模型；