CN115854832B - 一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法，包括如下步骤：步骤1)：取圆弧s上的两点b0和b0’，分别沿b0点、b1点作圆弧s的切线段b0b1、b0’b1’；步骤2)：将点b1和点b1’进行连接取直线段b1b1’的中点h；步骤3)：将中点h连接于圆心0点，将点b1’、中点h以及点b1、中点h连接成直线段b1’h、b1h；步骤4)：取直线段b1’h和b1h上的中点b2’、b2；步骤5)：生成直线段b0b2、b2b2’和b2’b0’，再将直线段b0b2、b2b2’和b0’b2’组合成一根折线段来进行曲线拟合，该曲线拟合后形成圆弧s，计算出圆弧s的弧长；步骤6)：用圆弧s的弧长除以圆心0点到b0’点或b0点的距离得出圆角θ的值，本发明的有益效果：能保证两焊件的角度焊接精度。

Description

一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法

技术领域

本发明涉及一种焊件焊接工艺技术领域，更具体地说是涉及一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法。

背景技术

工件的方位定位是通过夹具定位实现的,然而，定位的制造误差将导致工件角度方位发生变化。由于工件的多样性、加工工艺过程的复杂性和设计人员知识的差异性，夹具定位方案也极具多样性。多年来，研究人员利用微分法、极限位置法对典型定位方案的误差进行了分析与建模，但这些模型在不同类型的定位方案中均缺乏通用性。

板材的角度焊接需要放置在特定的角度和位置，要保证两块板材的既定角度位置不发生改变，目前通常采用的是直角磁铁尺，直角磁铁尺上设置有可将板材吸附住的永磁铁,通过磁铁将两板材各自吸附在各自对应的两个直角磁铁尺上，两个直角磁铁尺上的板材互成夹角，通过锁定件或锁紧机构将两个直角磁铁尺锁紧保证了两板材焊接在一起的夹角固定，后续对两板材进行焊接。

互成夹角的板材在焊接过程中通过定位的夹具使两板材吸附在定位的夹具上让两板材互成角度,再锁紧夹具将互成夹角的板材进行角度定位,对定位好的两板材又进行焊接在一起，这种是通过人为的肉眼判断和调节两板材互成夹角的角度。

但是,在夹具设计中,无论怎样设计即使夹具安装有角度尺也不能保证两互成夹角的板材的定位角度完全准确(肉眼读数误差、夹具锁紧后的松动、调节夹具不仔细或工件焊后变形角度发生变化等)即出现定位误差,从而不能保证工件的加工精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何计算出两个互成夹角的工件在焊接时出现定位夹角的夹角误差的技术问题，本发明的目的在于提供一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法，能够计算出两互成夹角的工件在焊接过程中的定位夹角出现的夹角误差值。

本发明通过下述技术方案实现：

一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法，包括如下步骤：

步骤1)：取圆弧s上的两点b0和b0’，沿b0点作圆弧s的切线段b0b1，沿b1点作圆弧s的切线段b0’b1’；

步骤2)：将点b1和点b1’进行连接成直线段b1b1’，取直线段b1b1’的中点h；

步骤3)：将中点h连接于圆心0点，将点b1’和中点h连接成直线段b1’h，将点b1和中点h连接成直线段b1h；

步骤4)：在直线段b1’h和b1h上分别取中点b2’和中点b2；

步骤5)：将点b0和点b2进行连接成直线段b0b2，将点b2和点b2’进行连接成直线段b2b2’，将点b2’和b0’进行连接成直线段b2’b0’，再将直线段b0b2、b2b2’和b0’b2’组合成一根折线段来进行曲线拟合，该曲线拟合后形成圆弧s，计算出圆弧s的弧长,其中，设三条直线段b0b2、b2b2’和b0’b2’分别为直线段L1、L2和L3，直线段L1与L2、L2与L3、L1与L3构成的夹角分别为α、β和γ，若|α-β|＜T_W且γ<α，γ<β，则这三条直线段属于同一个圆的一条圆弧；

步骤6)：用圆弧s的弧长除以圆心0点到b0’点或b0点的距离得出圆角θ的值。

具体的,在所述步骤1)中，所述切线段b0b1和b0’b1’的距离相等，切线段b0b1和b0’b1’分别从点b0和点b0’相对向延伸出。

在所述步骤3)中，将所述直线段b1b1’的中点h与圆心0点进行连接，使直线段0h与直线段b1b1’互相垂直。

在所述步骤4)中，利用加权平均值的算法，计算出所述直线段b2b2’上的中点与所述中点h之间的误差距离，其中加权平均值的算法如公式(1)：

(1)式中，a为直线段b1h的距离，b为直线段b1’h的距离，c为直线段b2b2’的距离，t为直线段b2b2’上的中点与中点h之间的误差距离。

所述计算直线b2b2’的中点与所述中点h之间的误差距离t在0.1mm范围内。

在所述步骤5)中，设所述直线段b0b2与直线段b2b2’的衔接点为b2，直线段b2b2’和b0’b2’的所述衔接点为b2’，衔接点b2或b2’到所述圆心0点的距离为L，在衔接点b2和b2’处各自分别作垂线，所述垂线连接到圆心0点形成直线，该直线与垂线垂直。

在所述衔接点为b2处，所述直线段b0b2与直线段b2b2’之间的夹角为α，在衔接点为b2’处，直线段b2b2’和直线段b0’b2’之间的夹角为β，所述夹角α和β的夹角范围在3°范围内，将直线段b0b2与直线段b2b2’拟合成圆弧，直线段b2b2’与直线段b0’b2’拟合成圆弧。

在所述衔接点为b2和b2’处，计算衔接点b2或b2’到圆心0点的距离，将衔接点b2或b2’到圆心0点的距离与所述圆心0点到点b0或b0’的距离进行比值计算，所述比值大于0且小于1。

设置直线段b0b2、直线段b2b2’以及直线段b0’b2’上的点到所述圆心0点的距离与所述衔接点b2和b2’到所述圆心0点的距离L之差小于0.1mm。

在所述步骤6)中，利用公式(2)：

θ＝r/L(2)

得出所述圆角θ的值，其中，r为圆弧s的弧长，L为点b2或b2’到所述圆心0点的距离。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1.本发明利用直线的折叠连接将折叠的直线拟合成圆弧弧线，通过圆弧弧线计算出两焊件之间的夹角发生角度变化的角度值即两焊件的焊接处的焊料由于内部没有完全冷却导致两焊件之间的夹角角度发生变化的θ值。通过计算出θ值可以预先调节θ₂的值，将θ₂的值降低，当两焊件之间的夹角角度发生θ值变化后，降低后的θ₂加上θ值得到的θ₁值，θ₁值就是所需要的两焊件之间的夹角角度值，避免了两互成夹角的焊件在焊接过程中的定位夹角出现夹角误差。

2.本发明是利用多条折叠直线将各个折叠直线连接，各个折叠直线依次连接，连接的各个直线接近于弧线形状，通过各个折叠直线和拟合弧线之间存在较小的误差拟合出弧线，由计算出的弧线长度再计算出两焊件之间的夹角角度发生变化的θ值。

3.本发明主要是计算出两焊件之间的夹角角度发生变化的θ值，具体是通过运用图像分割算法将焊后的两焊件进行扫描得到变化后的形状，将两焊件末端之间的多条折叠线分割和拟合，将各个分割的折叠线进行矢量化，这样每个分割线组合就能够拟合成弧线，由此可见图像分割和矢量化是最基本的环节之一，对弧线拟合起重要影响作用，本发明的弧线拟合利用的是刺绣CAD系统内安装有Beizer曲线拟合软件，对弧线进行拟合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：

图1为本发明需要使用焊接定位器的结构的示意图；

图2为本发明焊接定位器的撑块和指针配合关系的示意图；

图3为本发明焊接定位器的两撑块、指针和锁定件各部件配合关系的示意图；

图4为本发明焊接定位器的的第一撑杆和第二撑杆铰接连接结构示意图；

图5为本发明的焊件焊后结构状态示意图；

图6为本发明的焊件焊后结构状态简化示意图；

图7-9为本发明的焊件焊后变形的角度误差计算示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

图中：1、第一撑杆；2、第二撑杆；3、圆盘形角度盘；4、指针；5、中心孔；6、第一绝缘片；7、第二绝缘片；8、第三绝缘片；9、第四绝缘片；10、长螺栓；11、弹簧；12、羊角螺母；13、金属中空管；14锁定件；15、开口槽；16、第一穿孔；17、凸块；18、第二穿孔；19-磁块；20-第一焊件；21-第二焊件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定，下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明中所使用的“第一”、“第二”等术语只是为了描述清楚起见而对相应部件进行区别，不旨在限制任何次序或者强调重要性等。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以使经由其他部件间接相连。

实施例1

如图1、4所示,本实施例提供一种角度可调节的磁性焊接定位器，包括：第一撑杆1、第二撑杆2、圆盘形角度盘3和指针4，第二撑杆2用于第一撑杆1相对于该第二撑杆2可角度调节的夹持并吸附工件，第二撑杆2的右端与第一撑杆1的右端进行铰接连接，第一撑杆1和第二撑杆2为空心管体，第一撑杆1和第二撑杆2内嵌置有磁块19。

圆盘形角度盘3设置在第一撑杆1与第二撑杆2的铰接连接处，圆盘形角度盘3贴在第一撑杆1的左侧或前侧，指针4与圆盘形角度盘3相对设置，指针4的几何中心位置与圆盘形角度盘3的几何中心位置在同一轴线上，指针4位于远离第一撑杆1的一侧(指针4位于圆盘形角度盘3的左侧)，指针4、圆盘形角度盘3、第一撑杆1和第二撑杆2通过锁定件14锁定。

如图1-2所示,第一撑杆1的外周壁贴有第一绝缘片6、第二绝缘片7，第二撑杆2的外周壁贴有第三绝缘片8和第四绝缘片9，所述第一绝缘片6和第二绝缘片7分别位于所述第一撑杆1外壁的上端面和下端面上，所述第三绝缘片8和第四绝缘片9分别位于所述第二撑杆2外壁的上端面和下端面上。

所述圆盘形角度盘3贴在第一撑杆1的前端或左端，所述指针4位于圆盘形角度盘3的前侧或左侧，锁定件14从指针4的左侧依次穿过指针4、圆盘形角度盘3、第一撑杆1和第二撑杆2并锁定指针4、圆盘形角度盘3、第一撑杆1和第二撑杆2。

所述锁定件14为加长螺杆三角可调节伸缩转舌锁，如图3所示,本发明主要选用的锁定件14包括：长螺栓10、弹簧11、羊角螺母12和金属中空管13；所述指针4的几何中心位置与所述圆盘形角度盘3的几何中心位置具有中心孔5,所述第一撑杆1和第二撑杆2的右侧分别具有第一穿孔16和第二穿孔18；

所述长螺栓10位于指针4和圆盘形角度盘3的所述中心孔5内，长螺栓10位于所述第一穿孔16和第二穿孔18内，长螺栓10的左侧具有螺帽，指针4抵靠在所述螺帽的右端面上，指针4的右端具有金属中空管13，所述金属中空管13抵靠在圆盘形角度盘3的左端面与指针4的右端面之间，金属中空管13套在长螺栓10的外部；

所述长螺栓10伸出于第一撑杆1的右端面，长螺栓10的右侧外周壁上螺纹连接有所述羊角螺母12，所述弹簧11套在长螺栓10的外周壁上，弹簧11位于第一撑杆1的右端面和羊角螺母12的左端面之间。

如图4所示,所述第一撑杆1的右侧具有开口槽15，所述第一穿孔16从第一撑杆1的左端经过开口槽15贯穿到第一撑杆1的右端，所述第二撑杆2的右侧具有凸块17，所述凸块17上开有在凸块17的左右端贯通的所述第二穿孔18，第一穿孔16和第二穿孔18在同一轴线上。

金属中空管13的左端面焊接在所述圆盘形角度盘3的右端面上,金属中空管13的右端面还是与指针4的左端面抵靠或接触，金属中空管13的外壁直径大于圆盘形角度盘3的所述中心孔5的直径,金属中空管13的长度与所述第一撑杆1或所述第二撑杆2的厚度相同。

所述圆盘形角度盘3为圆形，在圆盘形角度盘3的圆周位置均匀的刻有0度到360度的角度刻痕线，0度的所述角度刻痕线与所述第二撑杆2的长边平行,第一撑杆1以0度的角度刻痕线为基准,第一撑杆1绕长螺栓10旋转而第二撑杆2不动,便于知道第一撑杆1绕长螺栓10旋转后,第一撑杆1相对于第二撑杆2旋转的角度,指针4与所述圆盘形角度盘3的左端面平行，指针4为箭头形的指针，指针4具有指针箭头，指针箭头与圆盘形角度盘3上0度的角度刻痕线在同一平面上,以0度的角度刻痕线和指针箭头同一平面重合为基准,便于知道第一撑杆1绕长螺栓10旋转后,第一撑杆1相对于第二撑杆2旋转的角度即指针箭头转动,根据指针箭头转动的角度与0度的角度刻痕线夹角知道第一撑杆1相对于第二撑杆2旋转的角度,锁定件14具有金属中空管13，所述金属中空管13的外壁直径小于所述指针4的长度。

实施例2

如图1-3所示，第一撑杆1和第二撑杆2以长螺栓10为轴相对旋转连接，再用锁定件14锁定，实现了本发明的角度定位的灵活调节。

如图2所示，圆盘形角度盘3的0度的角度刻痕线与所在第二撑杆2的长边平行，第二撑杆2不动，圆盘形角度盘3上的角度刻痕线与指针4上的指针箭头角度对应，方便读数和定量调整。让指针箭头不动，指针箭头所指的刻度值即可表示当前第一撑杆1和第二撑杆2间的夹角大小，不需要工作人员再额外使用量角器，第一撑杆1和第二撑杆2之间夹角通过圆盘形角度盘3具有的角度刻痕线读出。

实施例3

如图1、3所示，在焊接板材之前，松开锁定件14，将第一撑杆1和第二撑杆2的夹角调整到所需夹角时，再借助锁定件14将第一撑杆1和第二撑杆2保持相对固定，此时就可以将板材吸附在第一撑杆1的下侧和第二撑杆2的上侧，两板材形成相交的角度，再沿两撑杆的长度方向推动板材，两块板材的末端或右端(图1所示的右端)贴合，此时就可以进行板材接触处焊接，若下次焊接时，需要改变第一撑杆1和第二撑杆2的夹角，只需要松开锁定件14，调整角度即可，实现了焊接角度可调整。

如图3所示，将两撑杆的夹角调整到预定角度后，顺时针旋紧羊角螺母12，羊角螺母12紧贴弹簧11，长螺栓10向右移动，长螺栓10左侧的螺帽将圆盘形角度盘3、指针4和金属中空管13抵紧在螺帽与第一撑杆1之间进行锁紧，第一撑杆1和羊角螺母12之间的弹簧11压缩，需要调整时，只要再旋开羊角螺母12就可以了，工作人员想调节锁定件14的松紧时，就可以捏住羊角螺母12进行转动，不需要再使用扳手等辅助设备。

弹簧11受到羊角螺母12和第一撑杆1的挤压后变形，会增加两撑杆之间的摩擦力，防止锁定件14锁定后时间一长，两撑杆的夹角发生变化。

逆时针旋转羊角螺母12进行松懈操作，弹簧11恢复原状使长螺栓10向左移动，根据逆时针旋紧羊角螺母12的旋转程度可以调节圆盘形角度盘3、指针4和金属中空管13在螺帽与第一撑杆1之间的抵靠程度。

实施例4

如图3所示，逆时针旋转羊角螺母12进行松懈操作，弹簧11使长螺栓10向左移动，调节圆盘形角度盘3、指针4和金属中空管13在螺帽与第一撑杆1之间的抵靠程度，圆盘形角度盘3与金属中空管13焊接在一体，圆盘形角度盘3贴在第一撑杆1的左侧上，当第一撑杆1相对于第二撑杆2旋转时，圆盘形角度盘3的0度的角度刻痕线也随第一撑杆1转动，让指针4保持不动，指针4的指针箭头始终和第二撑杆2的长边平行(在图1是让指针4的指针箭头和第二撑杆2的长边在水平方向上)，圆盘形角度盘3的0度的角度刻痕线转动的角度和指针4的夹角就是第一撑杆1旋转的角度，而圆盘形角度盘3的0度角度刻痕线与指针箭头所指的角度刻痕线可在圆盘形角度盘3上读出并计算可得第一撑杆1和第二撑杆2间的夹角。

本发明是在第一撑杆1和第二撑杆2夹紧前旋转调节第一撑杆1和第二撑杆2间的夹角并测量第一撑杆1和第二撑杆2间的夹角度数，通过顺时针旋转羊角螺母12来锁紧第一撑杆1和第二撑杆2间调节好的夹角；逆时针旋转羊角螺母12可适当松懈调节第一撑杆1和第二撑杆2间的夹角并调节第一撑杆1和第二撑杆2间的夹角继续测量第一撑杆1和第二撑杆2间的调节后的夹角度数。因此，本发明可以使两工件在焊接加工过程中，两板件工件分别吸附在第一撑杆1和第二撑杆2上使两板件互成角度，如图1所示，两互成夹角的板件在两板件的相交位置处进行焊接，根据两互成不同夹角的板件通过调节第一撑杆1和第二撑杆2间的夹角而焊接得到所需度数的两互成夹角的板件。

如图4所示，第一撑杆1的右侧具有开口槽15，第一穿孔16从第一撑杆1的左端经过开口槽15贯穿到第一撑杆1的右端，第二撑杆2的右侧具有凸块17，凸块17上开有在凸块17的左右端贯通的第二穿孔18，第一穿孔16和第二穿孔18在同一轴线上，凸块17插入在开口槽15内，第一穿孔16和第二穿孔18大小相同，长螺栓10穿过第一穿孔16和第二穿孔18使第一撑杆1相对于第二撑杆2旋转。

如图1-4所示，第一撑杆1和第二撑杆2内装有磁块19，因此，磁块19具有磁吸力将第一焊件20和第二焊件21吸附在第一撑杆1和第二撑杆2上，第一绝缘片6、第二绝缘片7、第三绝缘片8、第四绝缘片9是用于将第一焊件20、第二焊件21与第一撑杆1、第二撑杆2绝缘隔开。

实施例5

从上述实施例1-4看出，虽然第一焊件20和第二焊件21的角度焊接是通过锁定件14固定焊接角度，但是一旦锁定件14松懈或第一焊件20、第二焊件21从角度可调节的磁性焊接定位器上取下后由于两焊件的焊接部位会发生热胀冷缩，使第一焊件20和第二焊件21之间的夹角发生变化，如图5-6所示，第一焊件20、第二焊件21之间的夹角由原来的θ₂度变成了θ1度，两焊件之间的夹角发生了变化，因此，第一焊件20、第二焊件21之间的角度焊接存在了焊接误差。

由此，需要计算出两焊件之间的夹角θ₂增加到θ1度时发生变化的角度θ(一般θ的角度在5-10°范围内)，对焊后的第一焊件20和第二焊件21从角度可调节的磁性焊接定位器上取下，即使两焊件的焊接处已经冷却将第一焊件20和第二焊件21进行了角度定型，但还是存在时效性即两焊件的焊接处的焊料由于内部没有完全冷却导致两焊件之间的角度发生变化，两焊件的角度焊接效果差。

目前可使用图像自动编针(Automatic Punching)是刺绣CAD系统(EmbroideryComputedAi ded Design System简称ECAD)中重要的功能之一，其结果在很大程度上决定了该CAD系统的智能化水平，因此通过扫描和运用图像分割算法将图像进行分割和拟合，将各个分割的线进行矢量化，这样每个分割线组合就能够拟合成弧线，由此可见图像分割和矢量化是最基本的环节之一，对弧线拟合起重要影响作用，本发明的弧线拟合是刺绣CAD系统内安装有Beizer曲线拟合软件，在弧线拟合过程中，先要把焊后形成角度的两焊件进行扫描，扫描后的形式如图5所示。

实施例6

结合图5，具体的，如图7-9所示，本实施例提供一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法，包括如下步骤：

步骤1)：取圆弧s上的两点b0和b0’，沿b0点作圆弧s的切线段b0b1，沿b1点作圆弧s的切线段b0’b1’；

步骤2)：将点b1和点b1’进行连接成直线段b1b1’，取直线段b1b1’的中点h；

步骤3)：将中点h连接于圆心0点，将点b1’和中点h连接成直线段b1’h，将点b1和中点h连接成直线段b1h；

步骤4)：在直线段b1’h和b1h上分别取中点b2’和中点b2；

步骤5)：将点b0和点b2进行连接成直线段b0b2，将点b2和点b2’进行连接成直线段b2b2’，将点b2’和b0’进行连接成直线段b2’b0’，再将直线段b0b2、b2b2’和b0’b2’组合成一根折线段来进行曲线拟合，该曲线拟合后形成圆弧s，计算出圆弧s的弧长,其中，设三条直线段b0b2、b2b2’和b0’b2’分别为直线段L1、L2和L3，直线段L1与L2、L2与L3、L1与L3构成的夹角分别为α、β和γ，若|α-β|＜T_W(T_W为角度阈值，0°<T_W<3°)且γ<α，γ<β，则这三条直线段属于同一个圆的一条圆弧；

步骤6)：用圆弧s的弧长除以圆心0点到b0’点或b0点的距离得出圆角θ的值。

具体的,在所述步骤1)中，所述切线段b0b1和b0’b1’的距离相等，切线段b0b1和b0’b1’分别从点b0和点b0’相对向延伸出。

在所述步骤3)中，将所述直线段b1b1’的中点h与圆心0点进行连接，使直线段0h与直线段b1b1’互相垂直。

在所述步骤4)中，利用加权平均值的算法，计算出所述直线段b2b2’上的中点与所述中点h之间的误差距离，其中加权平均值的算法如公式(1)：

(1)式中，a为直线段b1h的距离，b为直线段b1’h的距离，c为直线段b2b2’的距离，t为直线段b2b2’上的中点与中点h之间的误差距离。

所述计算直线b2b2’的中点与所述中点h之间的误差距离t在0.1mm范围内。

在所述步骤5)中，设所述直线段b0b2与直线段b2b2’的衔接点为b2，直线段b2b2’和b0’b2’的所述衔接点为b2’，衔接点b2或b2’到所述圆心0点的距离为L，在衔接点b2和b2’处各自分别作垂线，所述垂线连接到圆心0点形成直线，该直线与垂线垂直。

在所述衔接点为b2处，所述直线段b0b2与直线段b2b2’之间的夹角为α，在衔接点为b2’处，直线段b2b2’和直线段b0’b2’之间的夹角为β，所述夹角α和β的夹角范围在3°范围内，将直线段b0b2与直线段b2b2’拟合成圆弧，直线段b2b2’与直线段b0’b2’拟合成圆弧。

在所述衔接点为b2和b2’处，计算衔接点b2或b2’到圆心0点的距离，将衔接点b2或b2’到圆心0点的距离与所述圆心0点到点b0或b0’的距离进行比值计算，所述比值大于0且小于1。

设置直线段b0b2、直线段b2b2’以及直线段b0’b2’上的点到所述圆心0点的距离与所述衔接点b2和b2’到所述圆心0点的距离L之差小于0.1mm。

在所述步骤6)中，利用公式(2)：

θ＝r/L(2)

得出所述圆角θ的值，其中，r为圆弧s的弧长，L为点b2或b2’到所述圆心0点的距离。

本实施例利用直线的折叠连接将折叠的直线拟合成圆弧弧线，通过圆弧弧线计算出两焊件之间的夹角发生角度变化的角度值即两焊件的焊接处的焊料由于内部没有完全冷却导致两焊件之间的夹角角度发生变化的θ值。通过计算出θ值可以预先调节θ₂的值，将θ₂的值降低，当两焊件之间的夹角角度发生θ值变化后，降低的θ₂值加上θ值得到的θ₁值就是所需要的两焊件之间的夹角角度值，避免了两互成夹角的焊件在焊接过程中的定位夹角出现夹角误差。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)：取圆弧s上的两点b0和b0’，沿b0点作圆弧s的切线段b0b1，沿b1点作圆弧s的切线段b0’b1’；

步骤2)：将点b1和点b1’进行连接成直线段b1b1’，取直线段b1b1’的中点h；

步骤3)：将中点h连接于圆心0点，将点b1’和中点h连接成直线段b1’h，将点b1和中点h连接成直线段b1h；

步骤4)：在直线段b1’h和b1h上分别取中点b2’和中点b2；

步骤5)：将点b0和点b2进行连接成直线段b0b2，将点b2和点b2’进行连接成直线段b2b2’，将点b2’和b0’进行连接成直线段b2’b0’，再将直线段b0b2、b2 b2’和b0’b2’组合成一根折线段来进行曲线拟合，该曲线拟合后形成圆弧s，计算出圆弧s的弧长,其中，设三条直线段b0b2、b2 b2’和b0’b2’分别为直线段L1、L2和L3，直线段L1与L2、L2与L3、L1与L3构成的夹角分别为α、β和γ，若|α-β|＜T_W且γ<α，γ<β，所述T_W为角度阈值且0°<T_W<3°，则这三条直线段属于同一个圆的一条圆弧；

步骤6)：用圆弧s的弧长除以圆心0点到b0’点或b0点的距离得出圆角θ的值。

2.根据权利要求1所述的一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法，其特征在于，在所述步骤1)中，所述切线段b0b1和b0’b1’的距离相等，切线段b0b1和b0’b1’分别从点b0和点b0’相对向延伸出。

3.根据权利要求1所述的一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法，其特征在于，在所述步骤3)中，将所述直线段b1b1’的中点h与圆心0点进行连接，使直线段0h与直线段b1b1’互相垂直。

4.根据权利要求1所述的一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法，其特征在于，在所述步骤4)中，利用加权平均值的算法，计算出所述直线段b2 b2’上的中点与所述中点h之间的误差距离，其中加权平均值的算法如公式(1)：

(1)式中，a为直线段b1h的距离，b为直线段b1’h的距离，c为直线段b2b2’的距离，t为直线段b2 b2’上的中点与中点h之间的误差距离。

5.根据权利要求4所述的一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法，其特征在于，所述计算直线b2 b2’的中点与所述中点h之间的误差距离t在0.1mm范围内。

6.根据权利要求1所述的一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法，其特征在于，在所述步骤5)中，设所述直线段b0b2与直线段b2 b2’的衔接点为b2，直线段b2b2’和b0’b2’的所述衔接点为b2’，衔接点b2或b2’到所述圆心0点的距离为L，在衔接点b2和b2’处各自分别作垂线，所述垂线连接到圆心0点形成直线，该直线与垂线垂直。

7.根据权利要求6所述的一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法，其特征在于，在所述衔接点为b2处，所述直线段b0b2与直线段b2b2’之间的夹角为α，在衔接点为b2’处，直线段b2b2’和直线段b0’b2’之间的夹角为β，所述夹角α和β的夹角范围在3°范围内，将直线段b0b2与直线段b2b2’拟合成圆弧，直线段b2b2’与直线段b0’b2’拟合成圆弧。

8.根据权利要求7所述的一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法，其特征在于，在所述衔接点为b2和b2’处，计算衔接点b2或b2’到圆心0点的距离，将衔接点b2或b2’到圆心0点的距离与所述圆心0点到点b0或b0’的距离进行比值计算，所述比值大于0且小于1。

9.根据权利要求6所述的一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法，其特征在于，设置直线段b0b2、直线段b2b2’以及直线段b0’b2’上的点到所述圆心0点的距离与所述衔接点b2和b2’到所述圆心0点的距离L之差小于0.1mm。

10.根据权利要求1所述的一种互成二维夹角工件的夹角误差计算方法，其特征在于，在所述步骤6)中，利用公式(2)：

θ＝r/L (2)

得出所述圆角θ的值，其中，r为圆弧s的弧长，L为点b2或b2’到所述圆心0点的距离。