[发明专利]船板焊接变形自动感应矫平集成方法

说明书

一种船板焊接变形自动感应矫平集成方法，在待矫平焊缝的末端设置一块反光板，将带有激光雷达的AGV小车置于船板确定位置并扫描周围环境点的数据，在主控平台生成局部地图；随着AGV小车移动，得到多个局部地图；计算局部地图相关线段之间的关系，得到全局地图；根据矫平需要，在主控平台设置AGV小车的起始点和行驶路径，控制AGV小车到达待矫平区域；利用AGV小车上携带的距离传感器并在传动组件的配合下，调整感应线圈的位置，直至感应线圈与船板的距离达到距离传感器设定的目标距离；将感应线圈通电，产生磁场，进而转化为热能，使船板产生反向的热变形，达到矫平目的；AGV小车沿着设定的路径，重复测距和矫平工作，直至到达矫平终点。

技术领域

本发明涉及的是一种金属塑性加工领域的技术，具体是一种船板焊接变形自动感应矫平集成方法。

背景技术

焊接作为一种重要的接合工艺，在制造业中受到广泛应用。焊接过程中加热的不均匀性会导致板材产生焊接变形与焊接残余应力，目前采用火工矫正、机械矫正和感应矫正三种方法对焊接变形进行矫正。针对薄板构件的焊接变形，机械矫正和火工矫正由于操作难度大，难以精确矫正，效率低。感应矫平是一种新兴的矫平技术，它基于电磁感应加热原理，在高频电磁场的作用下对板材进行加热，能产生更大的温度梯度，有效提高了矫正能力。然而目前感应矫平方法使用过程中，依赖工人手工推动感应矫平设备，沿焊缝运动进行加热矫平。加热时间、温度、矫平位置由工人的视觉、经验决定，误差较大，缺少反馈，矫平效率低。随着大型船板几何尺寸增大，工人的劳动强度也在提高。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种船板焊接变形自动感应矫平集成方法，以AGV小车为载体，带动感应线圈沿设定路径运行；感应线圈通电后产生磁场，再转变为热能，使船板产生反方向的热变形从而抵消原变形。能够释放人力，提高矫平效率；同时精确控制加热时间和工作距离，提高矫平稳定性；并利用激光雷达修正自身位置，减小矫平误差。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种船板焊接变形自动感应矫平集成方法，在待矫平焊缝的末端设置一块反光板，将带有激光雷达的AGV小车置于船板确定位置并扫描周围环境点的数据，AGV小车的主控平台根据数据得到局部地图；随着AGV小车移动，得到多个局部地图；在多个局部地图中寻找相关线段并计算相关线段之间的关系，得到全局地图；根据矫平需要，在主控平台设置AGV小车的起始点和行驶路径，控制AGV小车到达待矫平区域；利用AGV小车上携带的距离传感器并在传动组件的配合下，调整感应线圈的位置，直至感应线圈与船板的距离达到传感器设定的目标距离；将感应线圈通电，产生磁场，进而转化为热能，使船板产生反向的热变形，达到矫平目的；在矫平的同时主控平台为下一待矫平区域规划路径，直至矫平工作完成。

所述的目标距离优选为10mm。

所述的传动组件为滚珠丝杠结构，具体包括：电动机、斜齿轮、滑块、联轴器、丝杠和中间轴，其中：电动机的输出轴末端与中间轴的一端通过联轴器连接，中间轴的另一端与丝杠通过斜齿轮连接，丝杠与滑块通过键活动连接。

所述的传动组件与船板的间距小于等于目标距离。

所述的感应线圈通过变压器与感应电源连接，该变压器与滑块相连。

所述的感应线圈的侧面及上面均设有绝缘的云母片。

所述的距离传感器为激光测距传感器，其一侧与滑块相连，其另一侧与感应线圈相连且二者的底面位于同一水平线上。

技术效果

本发明整体解决了现有技术的劳动强度大、依赖工人的视觉和经验、矫平误差较大、稳定性低的不足；与现有技术相比，本发明能够自动化矫平的同时，精确控制加热时间和工作距离，提高矫平稳定性；利用激光雷达修正自身位置，减小矫平误差。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；