CN118768847A - 空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置及方法 - Google Patents

空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及焊缝定位技术领域，具体涉及一种空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置及方法，该定位装置包括矩形框，其包括矩形面板和垂直矩形面板四条边布置的四个侧板；定位柱，其固定在矩形面板的中部，与待焊接的法兰接管的内径尺寸相同；定义四个侧板中，一对相互平行的侧板为X平面定位板，另一对相互平行的侧板为Y平面定位板，X平面定位板、Y平面定位板和定位柱均位于矩形面板的同一侧；机器人能够精准的将批量生产过程中弧形板与法兰接管连接处的相贯线快速定位，提高焊接质量，确保焊缝成型完好，解决了人工焊接相贯线时采用激光寻位存在的成本高，专业性强，对技术人员依赖性强的技术问题。

Description

空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置及方法
技术领域
本发明涉及焊缝定位技术领域，具体涉及一种空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置及方法。
背景技术
空冷器制作过程中，前后弧形管箱上设计有法兰接管，主要作为待冷却介质的进出入口。所以法兰接管与弧形板的焊接质量尤为重要。参考说明书附图1中的法兰接管1和说明书附图2的弧形板2，法兰接管采用插入式连接在弧形板上，两者需要焊接的部分为一条空间相贯线。
当前行业内针对该法兰接管与弧形板连接的相贯线采用的焊接方法分为人工焊接和机器人焊接。人工焊接的缺点在于，一方面，该焊缝由于是圆周焊接，人工焊接过程中无法一次性焊完一周（转身不便），故焊接过程中存在多个焊接接头，增大了出现焊接缺陷的风险；另一方面，单个相贯线焊接需要连续焊接20分钟左右，人工焊接容易疲劳，进一步增大出现缺陷的风险，且人工焊接的成本偏高。
关于机器人焊接，可以参考申请公布号为CN115430904A的专利申请文件公开的一种用于法兰相贯线焊缝焊接方法，通过焊接机器人控制系统获取控制参数，将控制参数传送至焊接机器人抓取端判断是否点焊，若未点焊则进行点焊寻位，并开始点焊；若完成点焊则进行满焊寻位，并开始满焊；待满焊完成后进行法兰背面焊接，并将焊接完成信号传送至焊接机器人抓取端，焊接机器人抓取端接收到信号后回零，焊接结束。
上述方法中的寻位一般为激光寻位，激光寻位的优点在于利用激光传感器的高灵敏度和高分辨率特性，能够实现对焊缝的精确寻位和跟踪。同时，激光寻位技术能够实现对焊缝的实时扫描和计算，从而快速响应和控制焊接过程。高精度和高效率是激光寻位的主要优点，但是其仍存在一定的不足：激光寻位技术需要使用高精度的激光传感器和先进的控制系统等硬件设备，存在成本过高的问题，同时，激光寻位技术的实施需要专业的技术人员进行操作和维护，对技术人员的技术依赖性较强。
发明内容
本发明提供一种空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置，以解决现有技术中人工焊接相贯线时采用激光寻位存在的成本高，专业性强，对技术人员依赖性强的技术问题；本发明还提供一种法兰接管与弧形板与相贯线的焊缝定位方法。
为解决上述问题，本发明提供的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置采用如下技术方案：
空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置，包括：
矩形框，其包括矩形面板和垂直矩形面板四条边布置的四个侧板；
定位柱，其固定在矩形面板的中部，与待焊接的法兰接管的内径尺寸相同；
定义所述四个侧板中，一对相互平行的侧板为X平面定位板，另一对相互平行的侧板为Y平面定位板，X平面定位板、Y平面定位板和定位柱均位于矩形面板的同一侧。
有益效果是：通过X平面定位板、Y平面定位板以及定位柱的配合，完成了各个方向的精准定位，而后作为机器人的参考，机器人可精准的将批量生产过程中弧形板与法兰接管连接处的相贯线快速定位，整个装置的结构简单，成本低，易操作加工，不用过度依赖技术人员的经验，减少了示教编程的工作量，极大的提高了生产效率；准确的相贯线定位，可以提高焊接质量，确保焊缝成型完好；大大减少了人工参与，减少了焊接缺陷的产生，同时，对相贯线的识别精度更高。
进一步地，所述X平面定位板在摆放过程中与弧形板的长度方向保持平行，且X平面定位板的高度小于法兰接管长度，以避免焊枪对焊缝焊点寻位时产生干扰。
有益效果：这样设置，能够有效避免X平面定位板摆放后焊枪对焊缝焊点寻位时的干扰。
进一步地，所述Y平面定位板在摆放过程中与弧形板的宽度方向保持平行，且Y平面定位板的高度小于法兰接管长度，以避免焊枪对焊缝焊点寻位时产生干扰。
有益效果：这样设置，能够有效避免Y平面定位板摆放后焊枪对焊缝焊点寻位时的干扰。
本发明所提供的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置的有益效果是：
1、通过X平面定位板、Y平面定位板以及定位柱的配合，完成了各个方向的精准定位，而后作为机器人的参考，机器人可精准的将批量生产过程中弧形板与法兰接管连接处的相贯线快速定位，整个装置的结构简单，成本低，易操作加工，不用过度依赖技术人员的经验，减少了示教编程的工作量，极大的提高了生产效率；准确的相贯线定位，可以提高焊接质量，确保焊缝成型完好；大大减少了人工参与，减少了焊接缺陷的产生，同时，对相贯线的识别精度更高；
2、X平面定位板的高度小于法兰接管长度，能够有效避免X平面定位板摆放后焊枪对焊缝焊点寻位时的干扰；
3、Y平面定位板的高度小于法兰接管长度，能够有效避免Y平面定位板摆放后焊枪对焊缝焊点寻位时的干扰；
综上，通过上述设置，本发明完成了现有焊缝定位装置的改良升级，有效解决了现有技术中人工焊接相贯线时采用激光寻位存在的成本高，专业性强，对技术人员依赖性强的技术问题。
为解决上述问题，本发明提供的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位方法采用如下技术方案：
空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位方法，首先，选用一个标准件作为标准工件，对其进行基准定位，对该工件焊缝轨迹编写，作为基准程序，包括如下操作步骤：
S1：将工件摆放在机器人焊接工作台面，使弧形板宽度方向与机器人X方向平行，弧形板长度方向与机器人Y的行进方向平行；
S2：将空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置通过定位柱套装在法兰接管上，保证定位装置的X平面定位板与弧形板长度方向平行；
S3：工件X方向定位：定义弧形板的长度方向为B侧，宽度方向为A侧，将焊枪移动置于弧形板B侧某点B（XB,YB,ZB），采用一维寻位，使焊枪沿X方向运动，焊枪触碰到法兰接管上X平面定位板，X轴点位记为X0；
S4：工件Y方向定位：将焊枪移动置于弧形板A侧某点A（XA,YA,ZA），采用一维寻位，使焊枪沿Y方向运动，使焊枪触碰到法兰接管上Y平面定位板，Y轴点位记为Y0；
S5：焊点空间定位：将焊枪移动置于弧形板上焊点1的正上方，点位记为H1（X1,Y1,ZH1）；采用一维寻位，使焊枪沿Z方向运动，使焊枪触碰到弧形板，焊点1空间位置记为1（X1,Y1,Z1）；相同的操作方法，分别沿焊点2-8的正上方H2-H8点采用一维寻位，使焊枪沿Z方向运动，使焊枪触碰到弧形板，将焊点2-8的空间位置记为2（X2,Y2,Z2）、3（X3,Y3,Z3）、4（X4,Y4,Z4）、5（X5,Y5,Z5）、6（X6,Y6,Z6）、7（X7,Y7,Z7）、8（X8,Y8,Z8）。
有益效果是：选用一个标准件作为基准定位，借助空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置对X方向、Y方向以及空间方向的定位，并记录相应的焊点位置，机器人即可精准的将批量生产过程中弧形板与法兰接管连接处的相贯线快速定位，减少了示教编程的工作量，整个操作过程简单，不需要过度依赖技术人员的经验，极大的提高了生产效率；准确的相贯线定位，可以提高焊接质量，确保焊缝成型完好；大大减少了人工参与，减少了焊接缺陷的产生，同时，对相贯线的识别精度更高。
进一步地，还包括对新来的工件进行批量生产焊缝寻位，其包括如下步骤：
a：新来工件与标准工件采用相同的S1、S2、S3的定位方式；
b：执行工件X方向定位：将焊枪移动置于与标准件寻位起点一致的弧形板B侧点B（XB,YB,ZB）位置，执行一维寻位命令，使焊枪沿X方向运动，焊枪触碰到法兰接管上定位柱，X轴点位记为X批；
c：执行工件Y方向定位：将焊枪移动置于与标准件寻位起点一致的弧形板A侧点A（XA,YA,ZA）位置，采用一维寻位，使焊枪沿Y方向运动，使焊枪触碰到法兰接管上定位柱，Y轴点位记为Y批。
有益效果：新来工件也可以沿着上述相同的S1、S2、S3的定位方式进行X方向和Y方向定位，大大提高了焊接质量。
进一步地，在步骤c之后，还包括：
d：对焊点空间定位运动的起点偏移：由于批量工件的法兰接管与弧形板的相贯线和标准件的相贯线存在位置偏离，其中，X方向偏移量：X批-X0；Y方向偏移量：Y批-Y0，故H1-H8的空间位置发生偏移，偏移后对应点记作H批1-H批8，空间坐标为（X1+X批-X0,Y1+Y批-Y0,ZH1）、（X2+X批-X0，Y2+Y批-Y0,ZH2）、（X3+X批-X0,Y3+Y批-Y0,ZH3）、（H4+X批-X0,Y4+Y批-Y0,ZH4）、（X5+X批-X0,Y5+Y批-Y0,ZH5）、（X6+X批-X0,Y6+Y批-Y0,ZH6）、（X7+X批-X0,Y7+Y批-Y0,ZH7）、（X8+X批-X0,Y8+Y批-Y0,ZH8）。
有益效果：考虑相贯线的位置偏离情况，记录偏移点的空间坐标，以方便后续的焊点空间寻位，进一步提高了焊缝定位效果。
进一步地，在步骤d之后，还包括：
e：焊点空间位置寻位：根据步骤d得到的焊点空间定位运动的起点位置，焊枪沿批量工件的焊点1的正上方H批1采用一维寻位，使焊枪沿Z方向运动，使焊枪触碰到弧形板，将批量工件的焊点1的Z轴坐标记为Z批1，故批量工件的焊点1（X1+X批-X0,Y1+Y批-Y0,Z批1），同理得到批量工件的焊点2-8的空间位置2（X2+X批-X0,Y2+Y批-Y0,Z批2）、3（X3+X批-X0，Y3+Y批-Y0,Z批3）、4（X4+X批-X0,Y4+Y批-Y0,Z批4）、5（X5+X批-X0,Y5+Y批-Y0,Z批5）、6（X6+X批-X0,Y6+Y批-Y0,Z批6）、7（X7+X批-X0,Y7+Y批-Y0,Z批7）、8（X8+X批-X0,Y8+Y批-Y0,Z批8）；
f：实现焊接：相贯线的空间位置确定，即可进行焊接。
进一步地，在机器人焊接过程中，将相贯线拆分为4段空间曲线；轨迹编程为圆弧运动，三点确定一段圆弧，包括起点、过渡点、终点，上一段圆弧的终点作为下一段连续圆弧的起点，每个点位在空间上具备空间坐标（X,Y,Z），具体轨迹如下：
轨迹1：点1（X1,Y1,Z1）→点2（X2,Y2,Z2）→点3（X3,Y3,Z3）；
轨迹2：点3（X3,Y3,Z3）→点4（X4,Y4,Z4）→点5（X5,Y5,Z5）；
轨迹3：点5（X5,Y5,Z5）→点6（X6,Y6,Z6）→点7（X7,Y7,Z7）；
轨迹4：点7（X7,Y7,Z7）→点8（X8,Y8,Z8）→点1（X1,Y1,Z1）。
有益效果：将相贯线分为多段，每段进一步细分为三点，每点确定坐标，大大提高了焊缝定位精准程度。
进一步地，寻位运动分为一维、二维、三维，当机器人焊枪端部焊丝触碰到工件时，焊机会接收到电压反馈，进而记录当前位置；
一维寻位沿直线运动；
二维寻位在平面中沿两个方向直线运动；
三维寻位在空间中沿三个方向直线运动。
本发明所提供的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位方法的有益效果是：
1、选用一个标准件作为基准定位，借助空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置对X方向、Y方向以及空间方向的定位，并记录相应的焊点位置，机器人即可精准的将批量生产过程中弧形板与法兰接管连接处的相贯线快速定位，减少了示教编程的工作量，整个操作过程简单，不需要过度依赖技术人员的经验，极大的提高了生产效率；准确的相贯线定位，可以提高焊接质量，确保焊缝成型完好；大大减少了人工参与，减少了焊接缺陷的产生，同时，对相贯线的识别精度更高；
2、新来工件也可以沿着上述相同的S1、S2、S3的定位方式进行X方向和Y方向定位，大大提高了焊接质量；
3、考虑相贯线的位置偏离情况，记录偏移点的空间坐标，以方便后续的焊点空间寻位，进一步提高了焊缝定位效果；
4、将相贯线分为多段，每段进一步细分为三点，每点确定坐标，大大提高了焊缝定位精准程度。
综上，通过上述设置，本发明完成了现有焊缝定位方法的改良升级，有效解决了现有技术中人工焊接相贯线时采用激光寻位存在的成本高，专业性强，对技术人员依赖性强的技术问题。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
图1为法兰接管的示意图；
图2为弧形板的示意图；
图3为本发明所提供的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置的示意图；
图4为本发明所提供的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置应用时的示意图一（显示X、Y、Z方向）；
图5为本发明所提供的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置应用时的示意图二（显示八个焊接点位的空间位置）。
附图标记说明：
1、法兰接管；2、弧形板；3、矩形面板；4、定位柱；5、X平面定位板；6、Y平面定位板；7、相贯线。
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，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本公开一部分实施例，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。
需要说明的是，本发明的主要构思在于，将不便确定的圆弧位置改换为便于定位的平面位置；以实现相贯线7空间位置的快速确认；减少了示教编程的工作量，极大的提高了生产效率；准确的相贯线7的定位，可以提高焊接质量，确保焊缝成型完好；大大减少了人工参与，减少了焊接缺陷的产生，同时，对相贯线7的识别精度更高，通过这种构思，本发明完成了现有焊缝定位装置和方法的改良升级，以解决现有技术中人工焊接相贯线7时采用激光寻位存在的成本高，专业性强，对技术人员依赖性强的技术问题。
在介绍了本发明的基本原理之后，下面具体介绍本发明的各种非限制性实施方式。附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。
下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。
本发明所提供的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置的实施例：
如图3至图5所示，空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置包括矩形框和定位柱4，其中，矩形框包括矩形面板3和垂直矩形面板3的四条边布置的四个侧板。
定位柱4固定在矩形面板3的中部，与待焊接的法兰接管1的内径尺寸相同；定义所述四个侧板中，一对相互平行的侧板为X平面定位板5，另一对相互平行的侧板为Y平面定位板6，X平面定位板5、Y平面定位板6和定位柱4均位于矩形面板3的同一侧。
具体地，X平面定位板5在摆放过程中与弧形板2的长度方向保持平行，且X平面定位板5的高度小于法兰接管1长度，以避免焊枪对焊缝焊点寻位时产生干扰。Y平面定位板6在摆放过程中与弧形板2的宽度方向保持平行，且Y平面定位板6的高度小于法兰接管1长度，以避免焊枪对焊缝焊点寻位时产生干扰。
也即，有效避免X平面定位板5摆放后焊枪对焊缝焊点寻位时的干扰；也有效避免了Y平面定位板6摆放后焊枪对焊缝焊点寻位时的干扰。
通过X平面定位板5、Y平面定位板6以及定位柱4的配合，完成了各个方向的精准定位，而后作为机器人的参考，机器人可精准的将批量生产过程中弧形板2与法兰接管1的连接处的相贯线7的快速定位，整个装置的结构简单，成本低，易操作加工，不用过度依赖技术人员的经验，减少了示教编程的工作量，极大的提高了生产效率；准确的相贯线定位，可以提高焊接质量，确保焊缝成型完好；大大减少了人工参与，减少了焊接缺陷的产生，同时，对相贯线7的识别精度更高。
本发明所提供的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位方法的实施例：
空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位方法，首先，选用一个标准件作为标准工件，对其进行基准定位，对该工件焊缝轨迹编写，作为基准程序，包括如下操作步骤：
S1：将工件摆放在机器人焊接工作台面，使弧形板2宽度方向与机器人X方向平行，弧形板2长度方向与机器人Y的行进方向平行；
S2：将空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置通过定位柱4套装在法兰接管1上，保证定位装置的X平面定位板5与弧形板2长度方向平行；
S3：工件X方向定位：定义弧形板2的长度方向为B侧，宽度方向为A侧，将焊枪移动置于弧形板2的B侧某点B（XB,YB,ZB），采用一维寻位，使焊枪沿X方向运动，焊枪触碰到法兰接管1上X平面定位板5，X轴点位记为X0；
S4：工件Y方向定位：将焊枪移动置于弧形板2的A侧某点A（XA,YA,ZA），采用一维寻位，使焊枪沿Y方向运动，使焊枪触碰到法兰接管1上Y平面定位板6，Y轴点位记为Y0；
S5：焊点空间定位：将焊枪移动置于弧形板2上的焊点1的正上方，点位记为H1（X1,Y1,ZH1）；采用一维寻位，使焊枪沿Z方向运动，使焊枪触碰到弧形板2，焊点1空间位置记为1（X1,Y1,Z1）；相同的操作方法，分别沿焊点2-8的正上方H2-H8点采用一维寻位，使焊枪沿Z方向运动，使焊枪触碰到弧形板2，将焊点2-8的空间位置记为2（X2,Y2,Z2）、3（X3,Y3,Z3）、4（X4,Y4,Z4）、5（X5,Y5,Z5）、6（X6,Y6,Z6）、7（X7,Y7,Z7）、8（X8,Y8,Z8）。
还包括对新来的工件进行批量生产焊缝寻位，其包括如下步骤：
a：新来工件与标准工件采用相同的S1、S2、S3的定位方式；
b：执行工件X方向定位：将焊枪移动置于与标准件寻位起点一致的弧形板2的B侧点B（XB,YB,ZB）位置，执行一维寻位命令，使焊枪沿X方向运动，焊枪触碰到法兰接管1上定位柱4，X轴点位记为X批；
c：执行工件Y方向定位：将焊枪移动置于与标准件寻位起点一致的弧形板2的A侧点A（XA,YA,ZA）位置，采用一维寻位，使焊枪沿Y方向运动，使焊枪触碰到法兰接管1上定位柱4，Y轴点位记为Y批。
进一步地，在步骤c之后，还包括：
d：对焊点空间定位运动的起点偏移：由于批量工件的法兰接管1与弧形板2的相贯线7和标准件的相贯线7存在位置偏离，其中，X方向偏移量：X批-X0；Y方向偏移量：Y批-Y0，故H1-H8的空间位置发生偏移，偏移后对应点记作H批1-H批8，空间坐标为（X1+X批-X0,Y1+Y批-Y0,ZH1）、（X2+X批-X0,Y2+Y批-Y0,ZH2）、（X3+X批-X0,Y3+Y批-Y0,ZH3）、（H4+X批-X0,Y4+Y批-Y0,ZH4）、（X5+X批-X0,Y5+Y批-Y0,ZH5）、（X6+X批-X0,Y6+Y批-Y0,ZH6）、（X7+X批-X0,Y7+Y批-Y0,ZH7）、（X8+X批-X0,Y8+Y批-Y0,ZH8）。
在步骤d之后，还包括：
e：焊点空间位置寻位：根据步骤d得到的焊点空间定位运动的起点位置，焊枪沿批量工件的焊点1的正上方H批1采用一维寻位，使焊枪沿Z方向运动，使焊枪触碰到弧形板2，将批量工件的焊点1的Z轴坐标记为Z批1，故批量工件的焊点1（X1+X批-X0,Y1+Y批-Y0,Z批1），同理得到批量工件的焊点2-8的空间位置2（X2+X批-X0,Y2+Y批-Y0,Z批2）、3（X3+X批-X0,Y3+Y批-Y0,Z批3）、4（X4+X批-X0,Y4+Y批-Y0,Z批4）、5（X5+X批-X0,Y5+Y批-Y0,Z批5）、6（X6+X批-X0,Y6+Y批-Y0,Z批6）、7（X7+X批-X0,Y7+Y批-Y0,Z批7）、8（X8+X批-X0,Y8+Y批-Y0,Z批8）；
f：实现焊接：相贯线7的空间位置确定，即可进行焊接。
在机器人焊接过程中，将相贯线7拆分为4段空间曲线；轨迹编程为圆弧运动，三点确定一段圆弧，包括起点、过渡点、终点，上一段圆弧的终点作为下一段连续圆弧的起点，每个点位在空间上具备空间坐标（X，Y，Z），具体轨迹如下：
轨迹1：点1（X1,Y1,Z1）→点2（X2,Y2,Z2）→点3（X3,Y3,Z3）；
轨迹2：点3（X3,Y3,Z3）→点4（X4,Y4,Z4）→点5（X5,Y5,Z5）；
轨迹3：点5（X5,Y5,Z5）→点6（X6,Y6,Z6）→点7（X7,Y7,Z7）；
轨迹4：点7（X7,Y7,Z7）→点8（X8,Y8,Z8）→点1（X1,Y1,Z1）。
因此，如图5所示，每条相贯线7需要确定8个点的空间位置，分别为八个焊点①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧的箭头所指出的位置，用于表征相贯线的焊点顺序。
将相贯线7分为多段，每段进一步细分为三点，每点确定坐标，大大提高了焊缝定位精准程度。
同时，寻位运动分为一维、二维、三维，当机器人焊枪端部焊丝触碰到工件时，焊机会接收到电压反馈，进而记录当前位置。
其中，一维寻位沿直线运动；二维寻位在平面中沿两个方向直线运动；三维寻位在空间中沿三个方向直线运动。
选用一个标准件作为基准定位，借助空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置对X方向、Y方向以及空间方向的定位，并记录相应的焊点位置，机器人即可精准的将批量生产过程中弧形板2与法兰接管1连接处的相贯线7的快速定位，减少了示教编程的工作量，整个操作过程简单，不需要过度依赖技术人员的经验，极大的提高了生产效率；准确的相贯线定位，可以提高焊接质量，确保焊缝成型完好；，减少了焊接缺陷的产生，同时，对相贯线7的识别精度更高。
根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“宽度”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。
另外，在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体地限定。

Claims (9)

1.空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置，其特征在于，包括：
矩形框，其包括矩形面板和垂直矩形面板四条边布置的四个侧板；
定位柱，其固定在矩形面板的中部，与待焊接的法兰接管的内径尺寸相同；
定义所述四个侧板中，一对相互平行的侧板为X平面定位板，另一对相互平行的侧板为Y平面定位板，X平面定位板、Y平面定位板和定位柱均位于矩形面板的同一侧。
2.根据权利要求1所述的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置，其特征在于：所述X平面定位板在摆放过程中与弧形板的长度方向保持平行，且X平面定位板的高度小于法兰接管长度，以避免焊枪对焊缝焊点寻位时产生干扰。
3.根据权利要求2所述的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置，其特征在于：所述Y平面定位板在摆放过程中与弧形板的宽度方向保持平行，且Y平面定位板的高度小于法兰接管长度，以避免焊枪对焊缝焊点寻位时产生干扰。
4.空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位方法，其特征在于，首先，选用一个标准件作为标准工件，对其进行基准定位，对该工件焊缝轨迹编写，作为基准程序，包括如下操作步骤：
S1：将工件摆放在机器人焊接工作台面，使弧形板宽度方向与机器人X方向平行，弧形板长度方向与机器人Y的行进方向平行；
S2：将权利要求1至3中任一项所述的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位装置通过定位柱套装在法兰接管上，保证定位装置的X平面定位板与弧形板长度方向平行；
S3：工件X方向定位：定义弧形板的长度方向为B侧，宽度方向为A侧，将焊枪移动置于弧形板B侧某点B（XB,YB,ZB），采用一维寻位，使焊枪沿X方向运动，焊枪触碰到法兰接管上X平面定位板，X轴点位记为X0；
S4：工件Y方向定位：将焊枪移动置于弧形板A侧某点A（XA,YA,ZA），采用一维寻位，使焊枪沿Y方向运动，使焊枪触碰到法兰接管上Y平面定位板，Y轴点位记为Y0；
S5：焊点空间定位：将焊枪移动置于弧形板上焊点1的正上方，点位记为H1（X1,Y1,ZH1）；采用一维寻位，使焊枪沿Z方向运动，使焊枪触碰到弧形板，焊点1空间位置记为1（X1,Y1,Z1）；相同的操作方法，分别沿焊点2-8的正上方H2-H8点采用一维寻位，使焊枪沿Z方向运动，使焊枪触碰到弧形板，将焊点2-8的空间位置记为2（X2,Y2,Z2）、3（X3,Y3,Z3）、4（X4,Y4,Z4）、5（X5,Y5,Z5）、6（X6,Y6,Z6）、7（X7,Y7,Z7）、8（X8,Y8,Z8）。
5.根据权利要求4所述的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位方法，其特征在于，还包括对新来的工件进行批量生产焊缝寻位，其包括如下步骤：
a：新来工件与标准工件采用相同的S1、S2、S3的定位方式；
b：执行工件X方向定位：将焊枪移动置于与标准件寻位起点一致的弧形板B侧点B（XB,YB,ZB）位置，执行一维寻位命令，使焊枪沿X方向运动，焊枪触碰到法兰接管上定位柱，X轴点位记为X批；
c：执行工件Y方向定位：将焊枪移动置于与标准件寻位起点一致的弧形板A侧点A（XA,YA,ZA）位置，采用一维寻位，使焊枪沿Y方向运动，使焊枪触碰到法兰接管上定位柱，Y轴点位记为Y批。
6.根据权利要求5所述的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位方法，其特征在于，在步骤c之后，还包括：
d：对焊点空间定位运动的起点偏移：由于批量工件的法兰接管与弧形板的相贯线和标准件的相贯线存在位置偏离，其中，X方向偏移量：X批-X0；Y方向偏移量：Y批-Y0，故H1-H8的空间位置发生偏移，偏移后对应点记作H批1-H批8，空间坐标为（X1+X批-X0,Y1+Y批-Y0,ZH1）、（X2+X批-X0,Y2+Y批-Y0,ZH2）、（X3+X批-X0,Y3+Y批-Y0,ZH3）、（H4+X批-X0,Y4+Y批-Y0,ZH4）、（X5+X批-X0,Y5+Y批-Y0,ZH5）、（X6+X批-X0,Y6+Y批-Y0,ZH6）、（X7+X批-X0,Y7+Y批-Y0,ZH7）、（X8+X批-X0,Y8+Y批-Y0,ZH8）。
7.根据权利要求6所述的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位方法，其特征在于，在步骤d之后，还包括：
e：焊点空间位置寻位：根据步骤d得到的焊点空间定位运动的起点位置，焊枪沿批量工件的焊点1的正上方H批1采用一维寻位，使焊枪沿Z方向运动，使焊枪触碰到弧形板，将批量工件的焊点1的Z轴坐标记为Z批1，故批量工件的焊点1（X1+X批-X0,Y1+Y批-Y0,Z批1），同理得到批量工件的焊点2-8的空间位置2（X2+X批-X0,Y2+Y批-Y0,Z批2）、3（X3+X批-X0,Y3+Y批-Y0，Z批3）、4（X4+X批-X0,Y4+Y批-Y0,Z批4）、5（X5+X批-X0,Y5+Y批-Y0,Z批5）、6（X6+X批-X0,Y6+Y批-Y0,Z批6）、7（X7+X批-X0,Y7+Y批-Y0,Z批7）、8（X8+X批-X0,Y8+Y批-Y0,Z批8）；
f：实现焊接：相贯线的空间位置确定，即可进行焊接。
8.根据权利要求4至7任一项所述的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位方法，其特征在于，在机器人焊接过程中，将相贯线拆分为4段空间曲线；轨迹编程为圆弧运动，三点确定一段圆弧，包括起点、过渡点、终点，上一段圆弧的终点作为下一段连续圆弧的起点，每个点位在空间上具备空间坐标（X,Y,Z），具体轨迹如下：
轨迹1：点1（X1,Y1,Z1）→点2（X2,Y2,Z2）→点3（X3,Y3,Z3）；
轨迹2：点3（X3,Y3,Z3）→点4（X4,Y4,Z4）→点5（X5,Y5,Z5）；
轨迹3：点5（X5,Y5,Z5）→点6（X6,Y6,Z6）→点7（X7,Y7,Z7）；
轨迹4：点7（X7,Y7,Z7）→点8（X8,Y8,Z8）→点1（X1,Y1,Z1）。
9.根据权利要求8所述的空冷器用法兰接管与弧形板相贯线的焊缝定位方法，其特征在于，寻位运动分为一维、二维、三维，当机器人焊枪端部焊丝触碰到工件时，焊机会接收到电压反馈，进而记录当前位置；
一维寻位沿直线运动；
二维寻位在平面中沿两个方向直线运动；
三维寻位在空间中沿三个方向直线运动。
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