CN116690021A - 一种建筑钢结构的焊接方法及系统 - Google Patents
一种建筑钢结构的焊接方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116690021A CN116690021A CN202310984050.7A CN202310984050A CN116690021A CN 116690021 A CN116690021 A CN 116690021A CN 202310984050 A CN202310984050 A CN 202310984050A CN 116690021 A CN116690021 A CN 116690021A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- steel structure
- building steel
- area
- specified
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 672
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 185
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 185
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 144
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 19
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 16
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 claims description 12
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 6
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 6
- 206010063385 Intellectualisation Diseases 0.000 abstract description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract 1
- 230000019771 cognition Effects 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
- B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0004—Industrial image inspection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10004—Still image; Photographic image
- G06T2207/10012—Stereo images
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10024—Color image
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30108—Industrial image inspection
- G06T2207/30152—Solder
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
本发明涉及建筑钢焊接技术领域,具体公开一种建筑钢结构的焊接方法及系统,该方法包括:建筑钢结构焊接区域统计、指定焊接区域表观质量分析、焊接材料筛分、预定义焊接参数分析共享、指定焊接区域焊接质量分析、需求管控焊接区域智能提示,本发明通过提供极大优化了焊接流程,能够有效保障焊接结构的质量,将焊接流程与智能化相结合,可以提高焊接速度和作业效率,减少人力成本和施工时间,同时实时监测焊接参数,可以确保焊接质量的一致性和准确性,降低焊接缺陷和质量问题的风险,并对焊接质量进行评估,避免因杂质过多导致后续裂缝和缺陷的出现,进而提高整体建筑钢结构的安全性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑钢焊接技术领域,具体为一种建筑钢结构的焊接方法及系统。
背景技术
建筑钢结构是一种采用钢材作为主要结构材料的建筑结构系统,具有高强度、高刚度、轻质化和可重复利用等特点,焊接是建筑钢结构中最常用的连接方式之一,通过焊接,钢结构中的各个部件可以牢固地连接在一起,形成一个整体结构,焊接连接具有较高的强度和刚度,能够承受较大的荷载和变形,保证结构在使用过程中的安全性,建筑钢结构的焊接连接是一种快速的连接方式,不仅可以提高结构强度和稳定性,还可以大幅缩短施工时间,由此可见,需要对建筑钢结构设置合理的焊接方法。
如今,对建筑钢焊接方面还存在一些不足,具体体现在以下几个层面:(1)当前针对建筑钢结构焊接过程的标准依旧以焊工的主观经验为主要凭据,没有通过定量的角度去对焊接流程进行监督指导,例如对最佳焊接材料的选用,受主观认知限制,不能从已有的焊接材料中兼顾质量与成本进行选择,一方面找不到与建筑钢结构最适配的焊接材料,另一方面大大增加了使用成本,同时过度依赖主观经验,在焊接材料的使用时会放大个体差异和不规范操作带来的焊接质量问题,影响建筑钢结构整体的安全性与稳定性;
(2)当前对建筑钢结构的质量检测以整体的稳定性为主,忽视了单个焊接区域质量对整体性能的影响,例如焊接区域的表面平整度和色泽一致度,平整的焊接表面可以保证焊接区域的质量,当焊接表面不平整时容易捕获气体与杂质,对焊接区域产生腐蚀,增加焊接变形的风险,从而影响整个焊接结构的稳定性,同时焊接区域的色泽可以反映焊接质量,通过对色泽的监测可以监控焊接区域的杂质混入量以及焊接流程的规范性,焊接区域色泽不一致反映了焊接质量不佳,焊接区域容易出现裂缝和缺陷。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种建筑钢结构的焊接方法及系统,能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:本发明第一方面提供了一种建筑钢结构的焊接方法,包括:步骤一、建筑钢结构焊接区域统计:统计指定建筑钢结构的各需求焊接区域,记为各指定焊接区域。
步骤二、指定焊接区域表观质量分析:采集指定建筑钢结构的初始三维图像以及各指定焊接区域表观图像,进而分析各指定焊接区域对应的焊接适宜指数,得到各指定焊接区域对应的焊接评估结果,若焊接评估结果为适宜焊接,则执行步骤三,反之,若焊接评估结果为非适宜焊接,则执行步骤六。
步骤三、焊接材料筛分:获取各指定焊接区域的体表面积以及建筑钢结构材质,进而筛分建筑钢结构材质所属各贴合焊接材料,并计算各贴合焊接材料对应的焊接应用推荐指数,据此提取目标焊接材料。
步骤四、预定义焊接参数分析共享:对建筑钢结构的预置焊接参数进行分析,进而通过数据整合,得到指定建筑钢结构的适配焊接参数进行共享显示。
步骤五、指定焊接区域焊接质量分析:对各指定焊接区域焊接后的质量进行分析,综合计算建筑钢结构的焊接质量评估指数,由此对建筑钢结构的焊接质量进行反馈提示。
步骤六、需求管控焊接区域智能提示:将焊接评估结果为非适宜焊接的指定焊接区域记为需求管控焊接区域,由此统计各需求管控焊接区域进行管控提示。
作为进一步的方法,所述分析各指定焊接区域对应的焊接适宜指数,其具体分析计算过程为:对各指定焊接区域的焊接面进行扫描,得到各焊接区域的表观图像,并统计各指定焊接区域表观图像中各像素点的RGB颜色值。从建筑钢结构数据库中获取焊接区域适宜作业所属参照RGB颜色值范围,并提取范围的中间值作为适宜焊接所属参照RGB颜色值,综合计算各指定焊接区域对应的焊接适宜指数/>,其计算公式为:
,其中/>表示为各指定焊接区域的编号,,/>表示为指定焊接区域的总数,/>表示为各像素点的编号,/>,表示为像素点的总数。作为进一步的方法,所述各指定焊接区域对应的焊接评估结果,其具体分析过程为:将各指定焊接区域对应的焊接适宜指数与设定的焊接适宜指数范围进行比对,若某指定焊接区域对应的焊接适宜指数处于焊接适宜指数范围,则将该指定焊接区域的焊接评估结果记为适宜焊接,反之,则将该指定焊接区域的焊接评估结果记为非适宜焊接,由此统计各指定焊接区域对应的焊接评估结果。
作为进一步的方法,所述各贴合焊接材料对应的焊接应用推荐指数,其具体分析计算过程为:依据各指定焊接区域表观图像,得到各指定焊接区域的体表面积,同时获取指定建筑钢结构的材质,并从建筑钢结构数据库中筛分获取指定建筑钢结构材质所属各贴合焊接材料。
从建筑钢结构数据库中获取各贴合焊接材料对应单位焊接区域面积的预计使用量以及各贴合焊接材料单位消耗量的参照使用成本/>,综合计算各贴合焊接材料对应的焊接应用推荐指数/>,其计算公式为:/>,其中表示为设定的焊接材料对应的焊接应用推荐修正因子,/>表示为各贴合焊接材料的编号,/>,/>表示为贴合焊接材料的总数。将各贴合焊接材料对应的焊接应用推荐指数按照从高到低的顺序依次进行排列,进而提取焊接应用推荐指数最大值对应的贴合焊接材料,将该贴合焊接材料作为指定建筑钢结构的目标焊接材料。
作为进一步的方法,所述建筑钢结构的预置焊接参数,其中预置焊接参数包括焊接设备所属预置焊接电流、预置焊接电压/>、预置预热时长/>和预置夹持焊接材料压力/>。作为进一步的方法,所述对建筑钢结构的预置焊接参数进行分析,其具体分析过程为:从建筑钢结构数据库中获取目标焊接材料的参照焊接参数,其中参照焊接参数包括焊接设备所属参照焊接电流/>、参照焊接电压/>、参照预热时长/>和参照夹持焊接材料压力/>。计算指定建筑钢结构所属焊接设备的预置焊接电流对应的可行指数,其计算公式为:/>,其中/>表示为设定的焊接电流修正因子。计算指定建筑钢结构所属焊接设备的预置焊接电压对应的可行指数,其计算公式为:,其中/>表示为设定的焊接电压修正因子。计算指定建筑钢结构所属焊接设备的预置预热时长对应的可行指数,其计算公式为:,其中/>表示为设定的预热时长修正因子。计算指定建筑钢结构所属焊接设备的预置夹持焊接材料压力对应的可行指数,其计算公式为:,其中/>表示为设定的夹持焊接材料压力修正因子。作为进一步的方法,所述指定建筑钢结构的适配焊接参数,分析过程为:将指定建筑钢结构所属焊接设备的预置焊接电流对应的可行指数与设定的预置焊接电流在各可行指数范围对应的参照调整电流值进行匹配,得到指定建筑钢结构所属焊接设备的调整电流值。
同理,匹配得到指定建筑钢结构所属焊接设备的调整电压值、调整预热时长值和调整夹持焊接材料压力值,并整合作为指定建筑钢结构的适配焊接参数。
作为进一步的方法,所述对各指定焊接区域焊接后的质量进行分析,其具体分析计算过程为:对焊接结束后的指定建筑钢结构进行三维扫描,得到焊接后的指定建筑钢结构的三维图像,从中定位各指定焊接区域的位置,并以设定数目进行检测点布设,得到焊接后的各指定焊接区域的各检测点,并从指定建筑钢结构的初始三维图像中定位至各指定焊接区域的各检测点初始位置,由此提取焊接后的各指定焊接区域的各检测点的焊接高度差,进而计算焊接后各指定焊接区域的表面平整度/>,其计算公式为:/>,其中/>表示为设定的焊接允许偏差高度,/>表示为各检测点的编号,/>,/>表示为检测点的总数。依据焊接后的指定建筑钢结构的三维图像,从中提取焊接后的各指定焊接区域的表观图像,统计焊接后的各指定焊接区域的表观图像的各检测点的RGB颜色值/>,计算各指定焊接区域的表观图像平均颜色值/>,其计算公式为:/>。进而计算焊接后各焊接区域的色泽一致度/>,其计算公式为:/>,其中/>表示为设定的焊接允许偏差RGB颜色值。作为进一步的方法,所述建筑钢结构的焊接质量评估指数,其计算公式为:/>,其中/>表示为建筑钢结构的焊接质量评估指数,/>和/>分别表示为设定的表面平整度和色泽一致度所属占比权重。本发明第二方面提供了一种建筑钢结构的焊接系统,包括:建筑钢结构焊接区域统计模块,用于统计指定建筑钢结构的各需求焊接区域,记为各指定焊接区域;
指定焊接区域表观质量分析模块,用于采集指定建筑钢结构的初始三维图像以及各指定焊接区域表观图像,进而分析各指定焊接区域对应的焊接适宜指数,得到各指定焊接区域对应的焊接评估结果,其中焊接评估结果包括适宜焊接和非适宜焊接;
焊接材料筛分模块,用于获取各指定焊接区域的体表面积以及建筑钢结构材质,进而筛分建筑钢结构材质所属各贴合焊接材料,并计算各贴合焊接材料对应的焊接应用推荐指数,据此提取目标焊接材料;
预定义焊接参数分析共享模块,用于对建筑钢结构的预置焊接参数进行分析,进而通过数据整合,得到指定建筑钢结构的适配焊接参数进行共享显示;
指定焊接区域焊接质量分析模块,用于对各指定焊接区域焊接后的质量进行分析,综合计算建筑钢结构的焊接质量评估指数,由此对建筑钢结构的焊接质量进行反馈提示;
需求管控焊接区域智能提示模块,用于将焊接评估结果为非适宜焊接的指定焊接区域记为需求管控焊接区域,由此统计各需求管控焊接区域进行管控提示;
建筑钢结构数据库,用于存储各焊接区域适宜作业所属参照RGB颜色值范围,存储各建筑钢结构材质所属各贴合焊接材料,存储各焊接材料对应单位焊接区域面积的预计使用量以及各焊接材料单位消耗量的参照使用成本,存储各焊接材料的参照焊接参数。
相对于现有技术,本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果:
(1)本发明通过提供一种建筑钢结构的焊接方法及系统,极大优化了焊接流程,保障焊接结构的质量,将焊接流程与智能化相结合,可以提高焊接速度和作业效率,减少人力成本和施工时间,同时实时监测焊接参数,可以确保焊接质量的一致性和准确性,降低焊接缺陷和质量问题的风险,进而提高整体建筑钢结构的安全性和稳定性。
(2)本发明通过对焊接材料进行筛分和选取,可以兼顾质量与成本在已有的焊接材料中进行选择,不受主观认知的限制,大大提高了焊接材料选取的效率,减少了人工寻找和试验的时间和成本,通过数据匹配和筛分,可以找到与建筑钢结构最适配的焊接材料,保证了焊接质量,同时也最大程度降低了焊接材料的选购成本。
(3)本发明通过对焊接材料的焊接参数进行分析,焊接材料的焊接参数是保证焊接质量的关键因素之一,通过对焊接参数进行分析,可以确保焊接过程中的夹持压力、电流、电压等参数在适当范围内,控制焊缝形成、熔合和冷却的过程,最大程度减少焊缝缺陷的发生,并提高焊接的质量和可靠性,进而避免个体差异和不规范操作带来的质量问题。
(4)本发明通过对焊接区域的焊接质量进行分析,从焊接区域的表面平整度和色泽一致度两个方面反映焊接质量,通过对表面平整度的监测,避免因焊接表面不平整而混入气体与杂质,对焊接区域产生腐蚀,减少了焊接变形的风险,通过对色泽一致度的监测,监控焊接区域的杂质混入量以及焊接流程的规范性,避免因杂质过多或流程不规范导致后续裂缝和缺陷的出现,进而提高整个建筑钢结构的使用寿命和稳定性。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的方法步骤流程示意图。
图2为本发明的系统结构连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参照图1所示,本发明第一方面提供了一种建筑钢结构的焊接方法,包括:步骤一、建筑钢结构焊接区域统计:统计指定建筑钢结构的各需求焊接区域,记为各指定焊接区域。
步骤二、指定焊接区域表观质量分析:采集指定建筑钢结构的初始三维图像以及各指定焊接区域表观图像,进而分析各指定焊接区域对应的焊接适宜指数,得到各指定焊接区域对应的焊接评估结果,若焊接评估结果为适宜焊接,则执行步骤三,反之,若焊接评估结果为非适宜焊接,则执行步骤六。
具体的,所述分析各指定焊接区域对应的焊接适宜指数,其具体分析计算过程为:对各指定焊接区域的焊接面进行扫描,得到各焊接区域的表观图像,并统计各指定焊接区域表观图像中各像素点的RGB颜色值。从建筑钢结构数据库中获取焊接区域适宜作业所属参照RGB颜色值范围,并提取范围的中间值作为适宜焊接所属参照RGB颜色值/>,综合计算各指定焊接区域对应的焊接适宜指数/>,其计算公式为:/>,其中/>表示为各指定焊接区域的编号,/>,/>表示为指定焊接区域的总数,/>表示为各像素点的编号,/>,/>表示为像素点的总数。进一步的,所述各指定焊接区域对应的焊接评估结果,其具体分析过程为:将各指定焊接区域对应的焊接适宜指数与设定的焊接适宜指数范围进行比对,若某指定焊接区域对应的焊接适宜指数处于焊接适宜指数范围,则将该指定焊接区域的焊接评估结果记为适宜焊接,反之,则将该指定焊接区域的焊接评估结果记为非适宜焊接,由此统计各指定焊接区域对应的焊接评估结果。
步骤三、焊接材料筛分:获取各指定焊接区域的体表面积以及建筑钢结构材质,进而筛分建筑钢结构材质所属各贴合焊接材料,并计算各贴合焊接材料对应的焊接应用推荐指数,据此提取目标焊接材料。
具体的,所述所述各贴合焊接材料对应的焊接应用推荐指数,其具体分析计算过程为:依据各指定焊接区域表观图像,得到各指定焊接区域的体表面积,同时获取指定建筑钢结构的材质,并从建筑钢结构数据库中筛分获取指定建筑钢结构材质所属各贴合焊接材料。
从建筑钢结构数据库中获取各贴合焊接材料对应单位焊接区域面积的预计使用量以及各贴合焊接材料单位消耗量的参照使用成本/>,综合计算各贴合焊接材料对应的焊接应用推荐指数/>,其计算公式为:/>,其中表示为设定的焊接材料对应的焊接应用推荐修正因子,/>表示为各贴合焊接材料的编号,/>,/>表示为贴合焊接材料的总数。将各贴合焊接材料对应的焊接应用推荐指数按照从高到低的顺序依次进行排列,进而提取焊接应用推荐指数最大值对应的贴合焊接材料,将该贴合焊接材料作为指定建筑钢结构的目标焊接材料。
在一个具体的实施例中,通过对焊接材料进行筛分和选取,可以兼顾质量与成本在已有的焊接材料中进行选择,不受主观认知的限制,大大提高了焊接材料选取的效率,减少了人工寻找和试验的时间和成本,通过数据匹配和筛分,可以找到与建筑钢结构最适配的焊接材料,保证了焊接质量,同时也最大程度降低了焊接材料的选购成本。
步骤四、预定义焊接参数分析共享:对建筑钢结构的预置焊接参数进行分析,进而通过数据整合,得到指定建筑钢结构的适配焊接参数进行共享显示。
具体的,所述建筑钢结构的预置焊接参数,其中预置焊接参数包括焊接设备所属预置焊接电流、预置焊接电压/>、预置预热时长/>和预置夹持焊接材料压力/>。进一步的,所述对建筑钢结构的预置焊接参数进行分析,其具体分析过程为:从建筑钢结构数据库中获取目标焊接材料的参照焊接参数,其中参照焊接参数包括焊接设备所属参照焊接电流/>、参照焊接电压/>、参照预热时长/>和参照夹持焊接材料压力/>。计算指定建筑钢结构所属焊接设备的预置焊接电流对应的可行指数,其计算公式为:
,其中/>表示为设定的焊接电流修正因子。计算指定建筑钢结构所属焊接设备的预置焊接电压对应的可行指数,其计算公式为:,其中/>表示为设定的焊接电压修正因子。计算指定建筑钢结构所属焊接设备的预置预热时长对应的可行指数,其计算公式为:,其中/>表示为设定的预热时长修正因子。计算指定建筑钢结构所属焊接设备的预置夹持焊接材料压力对应的可行指数,其计算公式为:,其中/>表示为设定的夹持焊接材料压力修正因子。需要解释的是,电流是焊接过程中的重要参数,决定了焊接温度和焊接速度,电压会影响到焊接时的喷射效应,造成焊接区域形状的改变,预热时长与焊接区域的裂纹产生有关,适当的预热时长可以促进焊接金属的融化,夹持焊接材料压力会影响焊接区域的热传导以及焊接过程的稳定性,以上参数均是影响焊接质量和强度的关键参数,因此对电流、电压、预热时长和夹持焊接材料压力参数进行分析,能够有效保障焊接质量,提高整体结构的稳定性。进一步的,所述指定建筑钢结构的适配焊接参数,分析过程为:将指定建筑钢结构所属焊接设备的预置焊接电流对应的可行指数与设定的预置焊接电流在各可行指数范围对应的参照调整电流值进行匹配,得到指定建筑钢结构所属焊接设备的调整电流值。
同理,匹配得到指定建筑钢结构所属焊接设备的调整电压值、调整预热时长值和调整夹持焊接材料压力值,并整合作为指定建筑钢结构的适配焊接参数。
需要解释的是,得到调整电压值、调整预热时长值和调整夹持焊接材料压力值的具体步骤如下:1.将指定建筑钢结构所属焊接设备的预置焊接电压对应的可行指数与设定的预置焊接电压在各可行指数范围对应的参照调整电压值进行匹配,得到指定建筑钢结构所属焊接设备的调整电压值。
2.将指定建筑钢结构所属焊接设备的预置预热时长对应的可行指数与设定的预置预热时长在各可行指数范围对应的参照调整预热时长值进行匹配,得到指定建筑钢结构所属焊接设备的调整预热时长值。
3.将指定建筑钢结构所属焊接设备的预置夹持焊接材料压力值对应的可行指数与设定的预置夹持焊接材料压力值在各可行指数范围对应的参照调整夹持焊接材料压力值进行匹配,得到指定建筑钢结构所属焊接设备的调整夹持焊接材料压力值。
在一个具体的实施例中,通过对焊接材料的焊接参数进行分析,焊接材料的焊接参数是保证焊接质量的关键因素之一,通过对焊接参数进行分析,可以确保焊接过程中的夹持压力、电流、电压等参数在适当范围内,控制焊缝形成、熔合和冷却的过程,最大程度减少焊缝缺陷的发生,并提高焊接的质量和可靠性,进而避免个体差异和不规范操作带来的质量问题。
步骤五、指定焊接区域焊接质量分析:对各指定焊接区域焊接后的质量进行分析,综合计算建筑钢结构的焊接质量评估指数,由此对建筑钢结构的焊接质量进行反馈提示。
具体的,所述对各指定焊接区域焊接后的质量进行分析,其具体分析计算过程为:对焊接结束后的指定建筑钢结构进行三维扫描,得到焊接后的指定建筑钢结构的三维图像,从中定位各指定焊接区域的位置,并以设定数目进行检测点布设,得到焊接后的各指定焊接区域的各检测点,并从指定建筑钢结构的初始三维图像中定位至各指定焊接区域的各检测点初始位置,由此提取焊接后的各指定焊接区域的各检测点的焊接高度差,进而计算焊接后各指定焊接区域的表面平整度/>,其计算公式为:/>,其中/>表示为设定的焊接允许偏差高度,/>表示为各检测点的编号,/>,/>表示为检测点的总数。需要解释的是,上述三维扫描使用到高清三维扫描仪对建筑钢结构进行三维扫描,并生成建筑钢结构的三维图像。
依据焊接后的指定建筑钢结构的三维图像,从中提取焊接后的各指定焊接区域的表观图像,统计焊接后的各指定焊接区域的表观图像的各检测点的RGB颜色值,计算各指定焊接区域的表观图像平均颜色值/>,其计算公式为:/>。进而计算焊接后各焊接区域的色泽一致度/>,其计算公式为:/>,其中/>表示为设定的焊接允许偏差RGB颜色值。进一步的,所述建筑钢结构的焊接质量评估指数,其计算公式为:/>,其中/>表示为建筑钢结构的焊接质量评估指数,/>和/>分别表示为设定的表面平整度和色泽一致度所属占比权重。在一个具体的实施例中,通过对焊接区域的焊接质量进行分析,从焊接区域的表面平整度和色泽一致度两个方面反映焊接质量,通过对表面平整度的监测,避免因焊接表面不平整而混入气体与杂质,对焊接区域产生腐蚀,减少了焊接变形的风险,通过对色泽一致度的监测,监控焊接区域的杂质混入量以及焊接流程的规范性,避免因杂质过多或流程不规范导致后续裂缝和缺陷的出现,进而提高整个建筑钢结构的使用寿命和稳定性。
参照图2所示,本发明第二方面提供了一种建筑钢结构的焊接系统,包括:建筑钢结构焊接区域统计模块、指定焊接区域表观质量分析模块、焊接材料筛分模块、预定义焊接参数分析共享模块、指定焊接区域焊接质量分析模块、需求管控焊接区域智能提示模块和建筑钢结构数据库。
所述建筑钢结构焊接区域统计模块与指定焊接区域表观质量分析模块相连接,指定焊接区域表观质量分析模块分别与焊接材料筛分模块和需求管控焊接区域智能提示模块相连接,焊接材料筛分模块与预定义焊接参数分析共享模块相连接,预定义焊接参数分析共享模块与指定焊接区域焊接质量分析模块相连接,指定焊接区域表观质量分析模块、焊接材料筛分模块、预定义焊接参数分析共享模块均与建筑钢数据库相连接。
所述建筑钢结构焊接区域统计模块用于统计指定建筑钢结构的各需求焊接区域,记为各指定焊接区域;
所述指定焊接区域表观质量分析模块用于采集指定建筑钢结构的初始三维图像以及各指定焊接区域表观图像,进而分析各指定焊接区域对应的焊接适宜指数,得到各指定焊接区域对应的焊接评估结果,其中焊接评估结果包括适宜焊接和非适宜焊接;
所述焊接材料筛分模块用于获取各指定焊接区域的体表面积以及建筑钢结构材质,进而筛分建筑钢结构材质所属各贴合焊接材料,并计算各贴合焊接材料对应的焊接应用推荐指数,据此提取目标焊接材料;
所述预定义焊接参数分析共享模块用于对建筑钢结构的预置焊接参数进行分析,进而通过数据整合,得到指定建筑钢结构的适配焊接参数进行共享显示;
所述指定焊接区域焊接质量分析模块用于对各指定焊接区域焊接后的质量进行分析,综合计算建筑钢结构的焊接质量评估指数,由此对建筑钢结构的焊接质量进行反馈提示;
所述需求管控焊接区域智能提示模块用于将焊接评估结果为非适宜焊接的指定焊接区域记为需求管控焊接区域,由此统计各需求管控焊接区域进行管控提示。
所述建筑钢结构数据库用于存储各焊接区域适宜作业所属参照RGB颜色值范围,存储各建筑钢结构材质所属各贴合焊接材料,存储各焊接材料对应单位焊接区域面积的预计使用量以及各焊接材料单位消耗量的参照使用成本,存储各焊接材料的参照焊接参数。
本发明通过提供一种建筑钢结构的焊接方法及系统,极大优化了焊接流程,保障焊接结构的质量,将焊接流程与智能化相结合,可以提高焊接速度和作业效率,减少人力成本和施工时间,同时实时监测焊接参数,可以确保焊接质量的一致性和准确性,降低焊接缺陷和质量问题的风险,进而提高整体建筑钢结构的安全性和稳定性。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种建筑钢结构的焊接方法,其特征在于,包括:
步骤一、建筑钢结构焊接区域统计:统计指定建筑钢结构的各需求焊接区域,记为各指定焊接区域;
步骤二、指定焊接区域表观质量分析:采集指定建筑钢结构的初始三维图像以及各指定焊接区域表观图像,进而分析各指定焊接区域对应的焊接适宜指数,得到各指定焊接区域对应的焊接评估结果,若焊接评估结果为适宜焊接,则执行步骤三,反之,若焊接评估结果为非适宜焊接,则执行步骤六;
步骤三、焊接材料筛分:获取各指定焊接区域的体表面积以及建筑钢结构材质,进而筛分建筑钢结构材质所属各贴合焊接材料,并计算各贴合焊接材料对应的焊接应用推荐指数,据此提取目标焊接材料;
步骤四、预定义焊接参数分析共享:对建筑钢结构的预置焊接参数进行分析,进而通过数据整合,得到指定建筑钢结构的适配焊接参数进行共享显示;
步骤五、指定焊接区域焊接质量分析:对各指定焊接区域焊接后的质量进行分析,综合计算建筑钢结构的焊接质量评估指数,由此对建筑钢结构的焊接质量进行反馈提示;
步骤六、需求管控焊接区域智能提示:将焊接评估结果为非适宜焊接的指定焊接区域记为需求管控焊接区域,由此统计各需求管控焊接区域进行管控提示。
2.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构的焊接方法,其特征在于:所述分析各指定焊接区域对应的焊接适宜指数,其具体分析计算过程为:
对各指定焊接区域的焊接面进行扫描,得到各焊接区域的表观图像,并统计各指定焊接区域表观图像中各像素点的RGB颜色值;从建筑钢结构数据库中获取焊接区域适宜作业所属参照RGB颜色值范围,并提取范围的中间值作为适宜焊接所属参照RGB颜色值/>,综合计算各指定焊接区域对应的焊接适宜指数/>,其计算公式为:
,其中/>表示为各指定焊接区域的编号,/>,表示为指定焊接区域的总数,/>表示为各像素点的编号,/>,/>表示为像素点的总数。
3.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构的焊接方法,其特征在于:所述各指定焊接区域对应的焊接评估结果,其具体分析过程为:
将各指定焊接区域对应的焊接适宜指数与设定的焊接适宜指数范围进行比对,若某指定焊接区域对应的焊接适宜指数处于焊接适宜指数范围,则将该指定焊接区域的焊接评估结果记为适宜焊接,反之,则将该指定焊接区域的焊接评估结果记为非适宜焊接,由此统计各指定焊接区域对应的焊接评估结果。
4.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构的焊接方法,其特征在于:所述各贴合焊接材料对应的焊接应用推荐指数,其具体分析计算过程为:
依据各指定焊接区域表观图像,得到各指定焊接区域的体表面积,同时获取指定建筑钢结构的材质,并从建筑钢结构数据库中筛分获取指定建筑钢结构材质所属各贴合焊接材料;
从建筑钢结构数据库中获取各贴合焊接材料对应单位焊接区域面积的预计使用量以及各贴合焊接材料单位消耗量的参照使用成本/>,综合计算各贴合焊接材料对应的焊接应用推荐指数/>,其计算公式为:/>,其中/>表示为设定的焊接材料对应的焊接应用推荐修正因子,/>表示为各贴合焊接材料的编号,,/>表示为贴合焊接材料的总数;将各贴合焊接材料对应的焊接应用推荐指数按照从高到低的顺序依次进行排列,进而提取焊接应用推荐指数最大值对应的贴合焊接材料,将该贴合焊接材料作为指定建筑钢结构的目标焊接材料。
5.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构的焊接方法,其特征在于:所述建筑钢结构的预置焊接参数,其中预置焊接参数包括焊接设备所属预置焊接电流、预置焊接电压/>、预置预热时长/>和预置夹持焊接材料压力/>。
6.根据权利要求5所述的一种建筑钢结构的焊接方法,其特征在于:所述对建筑钢结构的预置焊接参数进行分析,其具体分析过程为:
从建筑钢结构数据库中获取目标焊接材料的参照焊接参数,其中参照焊接参数包括焊接设备所属参照焊接电流、参照焊接电压/>、参照预热时长/>和参照夹持焊接材料压力/>;计算指定建筑钢结构所属焊接设备的预置焊接电流对应的可行指数,其计算公式为:/>,其中/>表示为设定的焊接电流修正因子;计算指定建筑钢结构所属焊接设备的预置焊接电压对应的可行指数,其计算公式为:,其中/>表示为设定的焊接电压修正因子;计算指定建筑钢结构所属焊接设备的预置预热时长对应的可行指数,其计算公式为:,其中/>表示为设定的预热时长修正因子;计算指定建筑钢结构所属焊接设备的预置夹持焊接材料压力对应的可行指数,其计算公式为:,其中/>表示为设定的夹持焊接材料压力修正因子。
7.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构的焊接方法,其特征在于:所述指定建筑钢结构的适配焊接参数,分析过程为:将指定建筑钢结构所属焊接设备的预置焊接电流对应的可行指数与设定的预置焊接电流在各可行指数范围对应的参照调整电流值进行匹配,得到指定建筑钢结构所属焊接设备的调整电流值;同理,匹配得到指定建筑钢结构所属焊接设备的调整电压值、调整预热时长值和调整夹持焊接材料压力值,并整合作为指定建筑钢结构的适配焊接参数。
8.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构的焊接方法,其特征在于:所述对各指定焊接区域焊接后的质量进行分析,其具体分析计算过程为:
对焊接结束后的指定建筑钢结构进行三维扫描,得到焊接后的指定建筑钢结构的三维图像,从中定位各指定焊接区域的位置,并以设定数目进行检测点布设,得到焊接后的各指定焊接区域的各检测点,并从指定建筑钢结构的初始三维图像中定位至各指定焊接区域的各检测点初始位置,由此提取焊接后的各指定焊接区域的各检测点的焊接高度差,进而计算焊接后各指定焊接区域的表面平整度/>,其计算公式为:/>,其中/>表示为设定的焊接允许偏差高度,/>表示为各检测点的编号,/>,/>表示为检测点的总数;依据焊接后的指定建筑钢结构的三维图像,从中提取焊接后的各指定焊接区域的表观图像,统计焊接后的各指定焊接区域的表观图像的各检测点的RGB颜色值/>,计算各指定焊接区域的表观图像平均颜色值/>,其计算公式为:/>;综合计算焊接后各焊接区域的色泽一致度/>,其计算公式为:/>,其中/>表示为设定的焊接允许偏差RGB颜色值。
9.根据权利要求8所述的一种建筑钢结构的焊接方法,其特征在于:所述建筑钢结构的焊接质量评估指数,其计算公式为:,其中/>表示为建筑钢结构的焊接质量评估指数,/>和/>分别表示为设定的表面平整度和色泽一致度所属占比权重。
10.一种建筑钢结构的焊接系统,其特征在于:包括:
建筑钢结构焊接区域统计模块,用于统计指定建筑钢结构的各需求焊接区域,记为各指定焊接区域;
指定焊接区域表观质量分析模块,用于采集指定建筑钢结构的初始三维图像以及各指定焊接区域表观图像,进而分析各指定焊接区域对应的焊接适宜指数,得到各指定焊接区域对应的焊接评估结果,其中焊接评估结果包括适宜焊接和非适宜焊接;
焊接材料筛分模块,用于获取各指定焊接区域的体表面积以及建筑钢结构材质,进而筛分建筑钢结构材质所属各贴合焊接材料,并计算各贴合焊接材料对应的焊接应用推荐指数,据此提取目标焊接材料;
预定义焊接参数分析共享模块,用于对建筑钢结构的预置焊接参数进行分析,进而通过数据整合,得到指定建筑钢结构的适配焊接参数进行共享显示;指定焊接区域焊接质量分析模块,用于对各指定焊接区域焊接后的质量进行分析,综合计算建筑钢结构的焊接质量评估指数,由此对建筑钢结构的焊接质量进行反馈提示;
需求管控焊接区域智能提示模块,用于将焊接评估结果为非适宜焊接的指定焊接区域记为需求管控焊接区域,由此统计各需求管控焊接区域进行管控提示;
建筑钢结构数据库,用于存储各焊接区域适宜作业所属参照RGB颜色值范围,存储各建筑钢结构材质所属各贴合焊接材料,存储各焊接材料对应单位焊接区域面积的预计使用量以及各焊接材料单位消耗量的参照使用成本,存储各焊接材料的参照焊接参数。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310984050.7A CN116690021B (zh) | 2023-08-07 | 2023-08-07 | 一种建筑钢结构的焊接方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310984050.7A CN116690021B (zh) | 2023-08-07 | 2023-08-07 | 一种建筑钢结构的焊接方法及系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116690021A true CN116690021A (zh) | 2023-09-05 |
CN116690021B CN116690021B (zh) | 2023-10-03 |
Family
ID=87831581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310984050.7A Active CN116690021B (zh) | 2023-08-07 | 2023-08-07 | 一种建筑钢结构的焊接方法及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116690021B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160125763A1 (en) * | 2014-11-05 | 2016-05-05 | Illinois Tool Works Inc. | System and method of reviewing weld data |
CN107844649A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-03-27 | 杭州圣建供应链管理有限公司 | 一种钢结构焊缝生成方法 |
CN110210127A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-09-06 | 山东大学 | 焊接工艺参数与焊道成型参数相关模型建立方法及系统 |
CN112719524A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-30 | 深圳市兴科瑞拓科技有限公司 | 一种焊机参数自动调整方法、系统、终端和存储介质 |
CN112986261A (zh) * | 2021-02-20 | 2021-06-18 | 南京柏王智能装备科技有限公司 | 基于机器视觉和图像处理技术的钢结构建筑质量监理验收检测分析方法 |
CN113010575A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-22 | 义乌市叶微建筑科技有限公司 | 基于云计算和大数据的工程造价评估分析智能管理系统 |
CN115901419A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-04-04 | 浙江华咨结构设计事务所有限公司 | 一种焊接钢结构强度检测方法、存储介质及智能终端 |
-
2023
- 2023-08-07 CN CN202310984050.7A patent/CN116690021B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160125763A1 (en) * | 2014-11-05 | 2016-05-05 | Illinois Tool Works Inc. | System and method of reviewing weld data |
CN107844649A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-03-27 | 杭州圣建供应链管理有限公司 | 一种钢结构焊缝生成方法 |
CN110210127A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-09-06 | 山东大学 | 焊接工艺参数与焊道成型参数相关模型建立方法及系统 |
CN112719524A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-30 | 深圳市兴科瑞拓科技有限公司 | 一种焊机参数自动调整方法、系统、终端和存储介质 |
CN112986261A (zh) * | 2021-02-20 | 2021-06-18 | 南京柏王智能装备科技有限公司 | 基于机器视觉和图像处理技术的钢结构建筑质量监理验收检测分析方法 |
CN113010575A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-22 | 义乌市叶微建筑科技有限公司 | 基于云计算和大数据的工程造价评估分析智能管理系统 |
CN115901419A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-04-04 | 浙江华咨结构设计事务所有限公司 | 一种焊接钢结构强度检测方法、存储介质及智能终端 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116690021B (zh) | 2023-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108838397B (zh) | 一种激光增材制造在线监测方法 | |
CN116690021B (zh) | 一种建筑钢结构的焊接方法及系统 | |
JP4469298B2 (ja) | 鋼板のフラッシュバット溶接部の診断方法及び診断装置 | |
CN112604843A (zh) | 基于多信息融合的热喷涂成形过程质量控制系统及方法 | |
CN106181220B (zh) | 一种铝合金焊后火焰调修工艺 | |
CN102175191B (zh) | 一种ma岛组织的面积百分比的定量方法 | |
CN116871632B (zh) | 基于弧压和熔池视觉的机器人打底焊成形缺陷监测方法 | |
CN111922548B (zh) | 一种基于焊缝三维形状检测的3d焊缝扫描系统 | |
CN111070694B (zh) | 一种基于大数据的管道焊接质量监控方法及系统 | |
CN112668133A (zh) | 一种基于大数据分析的热轧带钢横断面自动判定方法 | |
CN114910256A (zh) | 一种快速确定搭接焊接头匹配间隙临界值的试验方法 | |
CN105928754A (zh) | 光谱标准样品的制备方法及其应用 | |
CN114910257A (zh) | 一种快速确定t型角接接头匹配间隙设计临界值的试验方法 | |
CN110064830B (zh) | 一种电阻缝焊工艺参数的获取方法及焊接方法 | |
CN110390179B (zh) | 一种钢构矫正力数学模型构建方法 | |
CN117288451B (zh) | 基于大数据的汽车零部件质量监测系统 | |
Yanggui et al. | Research of intelligent welding control system of swing arc narrow gap | |
CN110434431A (zh) | 一种质量精准控制的高强钢焊接方法 | |
CN117884604B (zh) | 一种脚手架盘扣铸件成型加工设备运行控制系统 | |
CN116558302A (zh) | 一种精炼炉炉内烘炉状态实时评价与优化方法及系统 | |
CN116433194B (zh) | 一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化系统 | |
CN110307801B (zh) | 一种大口径弯管管口的不圆度检测方法 | |
CN117655525B (zh) | 一种动力电池连接片的自动焊接方法及其装置 | |
WO2024090051A1 (ja) | 電縫鋼管の溶接管理装置、電縫鋼管の溶接管理方法、電縫鋼管の製造方法および電縫鋼管の溶接管理システム | |
CN116493714A (zh) | 钛合金圆筒焊接装置及钛合金圆筒焊接检测方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |