轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫智能離線(xiàn)編程工藝方法
【專(zhuān)利摘要】轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫智能離線(xiàn)編程工藝方法屬于軌道車(chē)輛轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫的焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，該方法利用多種三維繪圖軟件仿真繪制與真實(shí)轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫完全相同的虛擬模型和焊接工況環(huán)境，進(jìn)而從虛擬模型中模擬焊槍的運(yùn)動(dòng)軌跡和在各關(guān)鍵位置的焊接角度，最終在虛擬環(huán)境下的取得真實(shí)有效的仿真焊接參數(shù)，確保焊接程序可以直接應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)，大幅提高了編程質(zhì)量和效率，避免了在線(xiàn)編程對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的占用，并降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，此外該方法還具有簡(jiǎn)單實(shí)用，操作方便，成本低廉，便于推廣普及等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫智能離線(xiàn)編程工藝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于軌道車(chē)輛轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫的焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫智能離線(xiàn)編程工藝方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，絕大多數(shù)轉(zhuǎn)向架的側(cè)梁外縫均采用焊接機(jī)械人在線(xiàn)進(jìn)行示教編程。因?yàn)閭?cè)梁結(jié)構(gòu)大，為時(shí)刻保持側(cè)梁處于平焊或船型焊的最佳焊接位置，需要大噸位的變位機(jī)和足夠的變位空間，所以操作人員只能在離側(cè)梁較遠(yuǎn)處的護(hù)欄外進(jìn)行在線(xiàn)示教編程。在實(shí)際對(duì)工件的編程過(guò)程中，操作人員距離待編程焊縫較遠(yuǎn)，無(wú)法通過(guò)目測(cè)焊縫的方法編制出高精度的焊接程序示教點(diǎn)，需要在焊接作業(yè)過(guò)程中不斷地調(diào)整示教點(diǎn)，無(wú)法一次性精準(zhǔn)的確定焊槍作業(yè)路徑和焊槍角度，容易出現(xiàn)焊偏、咬邊等焊接缺陷，無(wú)法保證焊接質(zhì)量，而且編程時(shí)間長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間占用焊接機(jī)器人設(shè)備無(wú)法用于生產(chǎn)。若在編程過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)焊接程序不合理，往往需要對(duì)已編制的焊接程序重新進(jìn)行在線(xiàn)示教更改，編程效率低下。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫在線(xiàn)編程焊接示教點(diǎn)時(shí)，操作人員只能在距離待編程焊縫較遠(yuǎn)的位置通過(guò)目測(cè)焊縫的方法編制焊接程序示教點(diǎn)，所獲得的焊接編程器程序精度較差，無(wú)法一次性精準(zhǔn)確定焊槍作業(yè)路徑和焊槍角度，從而影響實(shí)際焊接質(zhì)量和編程效率的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫智能離線(xiàn)編程工藝方法。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下:
[0005]轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫智能離線(xiàn)編程工藝方法包括如下步驟:
[0006]步驟一:利用3dsmaX2010繪圖軟件分別繪制變位機(jī)夾具模型和帶有焊槍的焊接機(jī)器人模型，其二者共同構(gòu)成焊接場(chǎng)景模型；
[0007]步驟二:在步驟一所述的變位機(jī)夾具模型上制作焊接場(chǎng)景模型的定位基準(zhǔn)點(diǎn)；
[0008]步驟三:利用catia三維繪圖軟件按實(shí)際尺寸比例繪制出待編程的轉(zhuǎn)向架的側(cè)梁模型；
[0009]步驟四:在步驟三所述的側(cè)梁模型上制作側(cè)梁模型定位基準(zhǔn)點(diǎn)；
[0010]步驟五:將步驟四所述的側(cè)梁模型導(dǎo)入到步驟二所述的焊接場(chǎng)景模型中，并使側(cè)梁模型定位基準(zhǔn)點(diǎn)與焊接場(chǎng)景模型定位基準(zhǔn)點(diǎn)重合，完成兩組模型的合并；
[0011]步驟六:在步驟五所述的合并模型中，沿著導(dǎo)入側(cè)梁模型上的待加工焊縫進(jìn)一步繪制出焊接作業(yè)的虛擬路徑。
[0012]步驟七:用步驟五所述合并模型中的焊槍沿步驟六所述的虛擬路徑進(jìn)行模擬焊接作業(yè)的仿真運(yùn)動(dòng)，并隨該虛擬焊接路徑的變化在多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)分別設(shè)置對(duì)應(yīng)的最佳的焊槍角度模型
[0013]步驟八:利用步驟一所述3dsmaX三維軟件中自帶的測(cè)量功能，分別獲取步驟七所述沿虛擬路徑上的關(guān)鍵點(diǎn)變換角度的多個(gè)焊槍模型的虛擬坐標(biāo)和角度參數(shù)；
[0014]步驟九:利用步驟八所述的每一個(gè)焊槍模型的虛擬坐標(biāo)和角度參數(shù)，在真實(shí)的焊接編程器中分別輸入與步驟七所述多個(gè)虛擬路徑關(guān)鍵點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的焊接編程示教點(diǎn)；
[0015]步驟十:利用步驟九所取得的各焊接編程示教點(diǎn)參數(shù)生成對(duì)應(yīng)于步驟六所述側(cè)梁模型上的待加工焊縫的真實(shí)焊接程序。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:該轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫智能離線(xiàn)編程工藝方法利用多種三維繪圖軟件仿真繪制與真實(shí)轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫完全相同的虛擬模型和焊接工況環(huán)境，進(jìn)而從虛擬模型中模擬焊槍的運(yùn)動(dòng)軌跡和在各關(guān)鍵位置的焊接角度，最終在虛擬環(huán)境下的取得真實(shí)有效的仿真焊接參數(shù)，確保焊接程序可以直接應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)，大幅提高了編程質(zhì)量和效率，避免了在線(xiàn)編程對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的占用，并降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，此外該方法還具有簡(jiǎn)單實(shí)用，操作方便，成本低廉，便于推廣普及等優(yōu)點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]本發(fā)明的轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫智能離線(xiàn)編程工藝方法，包括如下步驟:
[0019]步驟一:利用3dsmaX2010繪圖軟件分別繪制變位機(jī)夾具模型和帶有焊槍的焊接機(jī)器人模型，其二者共同構(gòu)成焊接場(chǎng)景模型；
[0020]步驟二:在步驟一所述的變位機(jī)夾具模型上制作焊接場(chǎng)景模型的定位基準(zhǔn)點(diǎn)；
[0021]步驟三:利用catia三維繪圖軟件按實(shí)際尺寸比例繪制出待編程的轉(zhuǎn)向架的側(cè)梁模型；
[0022]步驟四:在步驟三所述的側(cè)梁模型上制作側(cè)梁模型定位基準(zhǔn)點(diǎn)；
[0023]步驟五:將步驟四所述的側(cè)梁模型導(dǎo)入到步驟二所述的焊接場(chǎng)景模型中，并使側(cè)梁模型定位基準(zhǔn)點(diǎn)與焊接場(chǎng)景模型定位基準(zhǔn)點(diǎn)重合，完成兩組模型的合并；
[0024]步驟六:在步驟五所述的合并模型中，沿著導(dǎo)入側(cè)梁模型上的待加工焊縫進(jìn)一步繪制出焊接作業(yè)的虛擬路徑；
[0025]步驟七:用步驟五所述合并模型中的焊槍沿步驟六所述的虛擬路徑進(jìn)行模擬焊接作業(yè)的仿真運(yùn)動(dòng)，并隨該虛擬焊接路徑的變化在多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)分別設(shè)置對(duì)應(yīng)的最佳的焊槍角度模型；
[0026]步驟八:利用步驟一所述3ds max三維軟件中自帶的測(cè)量功能，分別獲取步驟七所述沿虛擬路徑上的關(guān)鍵點(diǎn)變換角度的多個(gè)焊槍模型的虛擬坐標(biāo)和角度參數(shù)；
[0027]步驟九:利用步驟八所述的每一個(gè)焊槍模型的虛擬坐標(biāo)和角度參數(shù)，在真實(shí)的焊接編程器中分別輸入與步驟七所述多個(gè)虛擬路徑關(guān)鍵點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的焊接編程示教點(diǎn)；
[0028]步驟十:利用步驟九所取得的各焊接編程示教點(diǎn)參數(shù)生成對(duì)應(yīng)于步驟六所述側(cè)梁模型上的待加工焊縫的真實(shí)焊接程序。
[0029]具體應(yīng)用本發(fā)明的轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫智能離線(xiàn)編程工藝方法時(shí)，直接利用步驟十所取得的焊接程序控制裝夾有真實(shí)轉(zhuǎn)向架側(cè)梁的變位機(jī)和焊接機(jī)器人，即可便捷精準(zhǔn)地完成對(duì)真實(shí)側(cè)梁外縫的焊接作業(yè)。
[0030]本發(fā)明的轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫智能離線(xiàn)編程工藝方法利用多種三維繪圖軟件仿真繪制與真實(shí)轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫完全相同的虛擬模型和焊接工況環(huán)境，進(jìn)而從虛擬模型中模擬焊槍的運(yùn)動(dòng)軌跡和在各關(guān)鍵位置的焊接角度，最終在虛擬環(huán)境下的取得真實(shí)有效的仿真焊接參數(shù)，確保焊接程序可以直接應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)，答復(fù)提高了編程質(zhì)量和效率，避免了在線(xiàn)編程對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的占用，并降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0031]本發(fā)明避免了在線(xiàn)示教編程距離過(guò)遠(yuǎn)影響編程精度的問(wèn)題，使側(cè)梁焊接程序的焊接路徑及示教點(diǎn)更精確，精準(zhǔn)度達(dá)95%?99%。同時(shí)易于修改焊接程序，平均減少編程時(shí)間12?16小時(shí)，提高編程效率約3倍。此外該方法還具有簡(jiǎn)單實(shí)用，操作方便，成本低廉，便于推廣普及等優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.轉(zhuǎn)向架側(cè)梁外縫智能離線(xiàn)編程工藝方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 步驟一:利用3ds max2010繪圖軟件分別繪制變位機(jī)夾具模型和帶有焊槍的焊接機(jī)器人模型，其二者共同構(gòu)成焊接場(chǎng)景模型； 步驟二:在步驟一所述的變位機(jī)夾具模型上制作焊接場(chǎng)景模型的定位基準(zhǔn)點(diǎn)； 步驟三:利用catia三維繪圖軟件按實(shí)際尺寸比例繪制出待編程的轉(zhuǎn)向架的側(cè)梁模型； 步驟四:在步驟三所述的側(cè)梁模型上制作側(cè)梁模型定位基準(zhǔn)點(diǎn)； 步驟五:將步驟四所述的側(cè)梁模型導(dǎo)入到步驟二所述的焊接場(chǎng)景模型中，并使側(cè)梁模型定位基準(zhǔn)點(diǎn)與焊接場(chǎng)景模型定位基準(zhǔn)點(diǎn)重合，完成兩組模型的合并； 步驟六:在步驟五所述的合并模型中，沿著導(dǎo)入側(cè)梁模型上的待加工焊縫進(jìn)一步繪制出焊接作業(yè)的虛擬路徑； 步驟七:用步驟五所述合并模型中的焊槍沿步驟六所述的虛擬路徑進(jìn)行模擬焊接作業(yè)的仿真運(yùn)動(dòng)，并隨該虛擬焊接路徑的變化在多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)分別設(shè)置對(duì)應(yīng)的最佳的焊槍角度模型； 步驟八:利用步驟一所述3ds max三維軟件中自帶的測(cè)量功能，分別獲取步驟七所述沿虛擬路徑上的關(guān)鍵點(diǎn)變換角度的多個(gè)焊槍模型的虛擬坐標(biāo)和角度參數(shù)； 步驟九:利用步驟八所述的每一個(gè)焊槍模型的虛擬坐標(biāo)和角度參數(shù)，在真實(shí)的焊接編程器中分別輸入與步驟七所述多個(gè)虛擬路徑關(guān)鍵點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的焊接編程示教點(diǎn)； 步驟十:利用步驟九所取得的各焊接編程示教點(diǎn)參數(shù)生成對(duì)應(yīng)于步驟六所述側(cè)梁模型上的待加工焊縫的真實(shí)焊接程序。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104361162SQ201410605521
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】張?zhí)煊? 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春軌道客車(chē)股份有限公司