一種高速列車用鋁合金智能焊接系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高速列車用鋁合金智能焊接系統(tǒng)，包括智能化焊接專機(jī)、智能化焊槍及焊接控制裝置，焊接控制裝置還分別與包括一人機(jī)交互單元、焊接參數(shù)計算模塊和焊接參數(shù)儲存模塊，焊接參數(shù)計算模塊根據(jù)現(xiàn)場焊接環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速數(shù)據(jù)，從所述焊接參數(shù)儲存模塊內(nèi)所存儲的焊接參數(shù)組中直接查詢與之相匹配的焊接參數(shù)，或者根據(jù)所述焊接試件性能參數(shù)模糊查詢規(guī)則集進(jìn)行模糊計算得到焊接參數(shù)，并將查詢或計算得到的焊接參數(shù)發(fā)送給與之相連的智能化焊接專機(jī)和智能化焊槍進(jìn)行智能焊接。本發(fā)明的優(yōu)點在于可以在不同環(huán)境條件下進(jìn)行鋁合金車體結(jié)構(gòu)焊接，從而得到滿足不同環(huán)境適應(yīng)性的鋁合金焊接接頭，形成譜系化的鋁合金列車。
【專利說明】一種高速列車用鋁合金智能焊接系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能焊接控制系統(tǒng)，具體涉及一種高速列車用鋁合金智能焊接系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鐵路機(jī)車車輛的輕量化，鋁合金的性能被提出了更高的要求，如:較高的材料強(qiáng)度以防止裂紋的產(chǎn)生，提高疲勞強(qiáng)度，良好的抗腐蝕能力和表面處理能力，以適應(yīng)列車在沿海運行時的環(huán)境，能夠適應(yīng)高寒地區(qū)列車的運行，確保列車的安全可靠性同時還要有良好的焊接性能，便于生產(chǎn)。鋁合金熱導(dǎo)率高、線膨脹系數(shù)大，而且城際軌道交通列車以及高速列車車體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊接方式大部分采用熔化焊，所以鋁合金車體焊接過程中存在著很多問題，如構(gòu)件因不均勻受熱產(chǎn)生的殘余應(yīng)力變形，嚴(yán)重影響了高速車體制造的尺寸精度、尺寸穩(wěn)定性；以及不能嚴(yán)格執(zhí)行焊接規(guī)范而產(chǎn)生的缺陷。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的焊接缺陷可分為焊縫外表面缺陷和焊縫內(nèi)部缺陷兩大類。焊縫表面缺陷如表面氣孔、咬邊、表面裂紋、燒穿和未焊透等；焊縫內(nèi)部缺陷如內(nèi)部氣孔、內(nèi)部裂紋、未熔合及夾雜等，焊縫內(nèi)部缺陷需要采用無損探傷或破壞性試驗等方法才能發(fā)現(xiàn)。這些焊接缺陷將直接影響列車運行的安全可靠性，所以控制焊接質(zhì)量有著重大的意義。
[0003]近年來列車制造工廠采用嚴(yán)格控制的方法，將溫度、濕度、風(fēng)速均控制一定的極限范圍內(nèi)，從而車體鋁合金的焊接質(zhì)量。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計高鐵工廠建造一個恒溫恒濕車間的造價為5-10億人民幣，并且恒溫恒濕車間每天消耗掉的電費為8萬人民幣。大部分線路運行的城際列車以及高速列車都是運行完后，回動車檢修段進(jìn)行檢修。而動車檢修段的車間是無法滿足嚴(yán)格控制的恒溫恒濕、極低風(fēng)速等條件的。一旦遇到列車個別部位、部件需要及時進(jìn)行焊補(bǔ)修理時，由于沒有成熟的焊接工藝體系指導(dǎo)，無法進(jìn)行焊補(bǔ)，只能返回列車制造工廠進(jìn)行焊補(bǔ)修理，也促使經(jīng)營成本增加，降低了列車的使用效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于克服上述不足，提供一種可適用于不同的環(huán)境條件下進(jìn)行焊接的高速列車用鋁合金智能焊接系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)發(fā)明目的:一種高速列車用鋁合金智能焊接系統(tǒng)，包括智能化焊接專機(jī)、智能化焊槍及焊接控制裝置，其特征在于，所述焊接控制裝置還分別與包括一人機(jī)交互單元、焊接參數(shù)計算模塊和焊接參數(shù)儲存模塊，所述人機(jī)交互裝置接收操作人員手動輸入或儀器檢測到的現(xiàn)場焊接環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速數(shù)據(jù)并發(fā)送給焊接參數(shù)計算模塊，所述焊接參數(shù)儲存模塊內(nèi)存儲有焊接參數(shù)組和焊接試件性能參數(shù)模糊查詢規(guī)則集；所述焊接參數(shù)計算模塊根據(jù)現(xiàn)場焊接環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速數(shù)據(jù)，從所述焊接參數(shù)儲存模塊內(nèi)所存儲的焊接參數(shù)組中直接查詢與所述現(xiàn)場焊接環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速數(shù)據(jù)相匹配的焊接參數(shù)，或者根據(jù)所述焊接試件性能參數(shù)模糊查詢規(guī)則集進(jìn)行模糊計算得到焊接參數(shù)，并將查詢或計算得到的焊接參數(shù)發(fā)送給與之相連的智能化焊接專機(jī)和智能化焊槍進(jìn)行智能焊接。
[0006]在本發(fā)明中，所述焊接參數(shù)儲存模塊基于大量實驗數(shù)據(jù)生成的數(shù)據(jù)庫而建立，數(shù)據(jù)庫由大量不同材料、板厚、溫度、濕度和風(fēng)速等條件下的焊接工藝參數(shù)集合而成，可由計算機(jī)生成某一條件下的最優(yōu)焊接參數(shù)并供直接調(diào)用。第三，智能化焊槍由機(jī)器人全自動控制，可調(diào)節(jié)干伸長、傾角、焊接速度等，智能化焊接專機(jī)、智能化焊槍與焊接控制裝置配合，可由操作者手動操作，也可由系統(tǒng)計算或查詢出最佳匹配焊接工藝參數(shù)后，自動焊接。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果:根據(jù)現(xiàn)場的溫度、濕度、風(fēng)速等環(huán)境條件，確定是否符合現(xiàn)場焊接的條件。根據(jù)所采用的鋁合金材料、焊絲種類、型號等，從與改裝后的焊接專機(jī)相連的計算機(jī)專業(yè)數(shù)據(jù)庫中調(diào)取合適的焊接工藝參數(shù)體系對車體結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接。采用本發(fā)明，可以在不同環(huán)境條件下進(jìn)行鋁合金車體結(jié)構(gòu)焊接，從而得到滿足不同環(huán)境適應(yīng)性的鋁合金焊接接頭，形成譜系化的鋁合金列車。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1.計算機(jī)中內(nèi)置的焊接專家數(shù)據(jù)庫及控制系統(tǒng)，2.鋁合金焊接工作臺，3.風(fēng)速流量智能調(diào)節(jié)裝置，4.降溫處理智能調(diào)節(jié)裝置，5.升溫處理智能調(diào)節(jié)裝置，6.加濕處理智能調(diào)節(jié)裝置，7.除濕處理智能調(diào)節(jié)裝置，8.焊接工件；9、智能化焊槍；10、智能化焊接專機(jī)。
[0009]【具體實施方式】
下面根據(jù)附圖所示，結(jié)合實例，對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0010]如圖1所示，一種高速列車用鋁合金智能焊接系統(tǒng)，包括智能化焊接專機(jī)、智能化焊槍及焊接控制裝置，所述焊接控制裝置還分別與包括一人機(jī)交互單元、焊接參數(shù)計算模塊和焊接參數(shù)儲存模塊，所述人機(jī)交互裝置接收操作人員手動輸入或儀器檢測到的現(xiàn)場焊接環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速數(shù)據(jù)并發(fā)送給焊接參數(shù)計算模塊，所述焊接參數(shù)儲存模塊內(nèi)存儲有焊接參數(shù)組和焊接試件性能參數(shù)模糊查詢規(guī)則集；所述焊接參數(shù)計算模塊根據(jù)現(xiàn)場焊接環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速數(shù)據(jù)，從所述焊接參數(shù)儲存模塊內(nèi)所存儲的焊接參數(shù)組中直接查詢與所述現(xiàn)場焊接環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速數(shù)據(jù)相匹配的焊接參數(shù)，或者根據(jù)所述焊接試件性能參數(shù)模糊查詢規(guī)則集進(jìn)行模糊計算得到焊接參數(shù)，并將查詢或計算得到的焊接參數(shù)發(fā)送給與之相連的智能化焊接專機(jī)和智能化焊槍進(jìn)行智能焊接。高速列車用鋁合金智能焊接系統(tǒng)還包括鋁合金焊接工作臺、風(fēng)速流量智能調(diào)節(jié)裝置、降溫處理智能調(diào)節(jié)裝置、升溫處理智能調(diào)節(jié)裝置、加濕處理智能調(diào)節(jié)裝置、除濕處理智能調(diào)節(jié)裝置，用于對環(huán)境條件進(jìn)行修正以達(dá)到最佳焊接效果。系統(tǒng)焊接參數(shù)存儲模塊當(dāng)中，溫度、濕度和風(fēng)速參數(shù)擁有獨立數(shù)據(jù)庫，且有相應(yīng)操作界面，在現(xiàn)場焊接時，可由操作者輸入合適參數(shù)修正環(huán)境條件以實現(xiàn)最優(yōu)焊接。
[0011]本發(fā)明主要針對所進(jìn)行的改進(jìn)，以上所述僅為本發(fā)明較佳實施例而已，非因此即局限本發(fā)明的專利范圍，故舉凡用本發(fā)明說明書及圖式內(nèi)容所為的簡易變化及等效變換，均應(yīng)包含于本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高速列車用鋁合金智能焊接系統(tǒng)，包括智能化焊接專機(jī)、智能化焊槍及焊接控制裝置，其特征在于，所述焊接控制裝置還分別與包括一人機(jī)交互單元、焊接參數(shù)計算模塊和焊接參數(shù)儲存模塊，所述人機(jī)交互裝置接收操作人員手動輸入或儀器檢測到的現(xiàn)場焊接環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速數(shù)據(jù)并發(fā)送給焊接參數(shù)計算模塊，所述焊接參數(shù)儲存模塊內(nèi)存儲有焊接參數(shù)組和焊接試件性能參數(shù)模糊查詢規(guī)則集；所述焊接參數(shù)計算模塊根據(jù)現(xiàn)場焊接環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速數(shù)據(jù)，從所述焊接參數(shù)儲存模塊內(nèi)所存儲的焊接參數(shù)組中直接查詢與所述現(xiàn)場焊接環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速數(shù)據(jù)相匹配的焊接參數(shù)，或者根據(jù)所述焊接試件性能參數(shù)模糊查詢規(guī)則集進(jìn)行模糊計算得到焊接參數(shù)，并將查詢或計算得到的焊接參數(shù)發(fā)送給與之相連的智能化焊接專機(jī)和智能化焊槍進(jìn)行焊接。
【文檔編號】B23K31/02GK103551752SQ201310517750
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】夏寧, 付寧寧, 李春廣, 王未, 金文濤, 火巧英, 隋顯庭, 周成候 申請人:南京南車浦鎮(zhèn)城軌車輛有限責(zé)任公司