[发明专利]一种大型重载钢构件平位焊接异步控制方法

权利要求书

1.一种大型重载钢构件平位焊接异步控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、搭建三维工作站数模，建立工件全位置数据库，具体流程为：

A1、搭建相关工件与变位机及夹具三维模型；具体操作流程为：利用三维设计软件将异步控制变位机、挖掘机动臂工件及配套夹具三维模型搭建初始三维设计工作站，其中变位机为基体保持不变，工件及夹具根据设计需求，重组建立新的工作站三维模型；

A2、模拟相关工件焊缝至平位可行性；具体操作流程为：基于三维工作站数模，选择不同种类及规格的挖掘机动臂工件和不同种类及规格的配套夹具进行重组搭建，捕捉工件焊缝空间位置及焊接状态，静态模拟不同位置焊缝平位焊接状态可行性；满足所选焊缝焊接位置为平位或近平位，偏差角度不大于5度；

A3、对工件进行静载荷受力分析；

A4、对工件进行翻转变位扭矩及转动惯量分析；

A5、对工件进行异步提升受力分析；

A6、输出相关工件全位置状态数据参数组；

B、设计工件变位控制程序，在实施过程自动执行、智能差补，具体流程为：

B1、设计工件上件～同步/异步变位～下件过程逻辑程序，实现全过程自动执行；设计工件同步升降、翻转变位控制程序；设计工件左高右低异步变位控制程序；设计工件左低右高异步变位控制程序；设计工件超差差补、故障报警及安全自锁程序；

B2、输出相关工件整套逻辑控制程序。

2.根据权利要求1所述的一种大型重载钢构件平位焊接异步控制方法，其特征在于，步骤A3的具体操作流程为：根据满足上述步骤所选工件，分析工件净重及配套相关装夹夹具是否在变位机额定承载范围内；步骤A4的具体操作流程为：根据满足上述步骤所选工件，分析工件偏心力矩是否在变位机额定翻转扭矩范围内；步骤A5的具体操作流程为：根据满足上述步骤所选工件，进一步进行所选工件动态同步上升、单端上升的工步受力分析，分析工件同步提升、异步提升是否在变位机额定提升载荷范围内。

3.根据权利要求1所述的一种大型重载钢构件平位焊接异步控制方法，其特征在于，步骤A6的具体操作流程为：根据满足上述步骤所选工件，确定形成全系列产品工件兼容明细，并针对每种工件焊缝平位时工件所处的静态位置，进行固化数据，建立工件全位置状态数据参数库，用于后续PLC直接调用。

4.根据权利要求1所述的一种大型重载钢构件平位焊接异步控制方法，其特征在于，步骤B1中设计工件上件～同步/异步变位～下件过程逻辑程序，实现全过程自动执行的具体操作流程为：设计工件PLC总控工步逻辑图，接收到工件上件信号，变位机尾端自动前进至所选工件标定位置，收到工件加紧确认信号后，等待接受同步或异步信号，接通执行相应程序自动执行，执行完成反馈信号给PLC，PLC发出工件归位信号，等待接受夹具松弛信号后，尾座变位机自动退让至标定位置；工件全过程总控PLC程序形成，模块化存贮以备调用。

5.根据权利要求1所述的一种大型重载钢构件平位焊接异步控制方法，其特征在于，步骤B1中设计工件同步升降、翻转变位控制程序的具体操作流程为：调用所选工件位置数据组，PLC接收到同步升降指令后，变位机左、右电控驱动单元同步提升，达到工件数据组标定高度后反馈信号给PLC；若出现一端到达而另一端未到达的偏差时，形成信号反馈给PLC，进一步计算控制补偿偏差量；上述工步形成自动执行程序，模块化存贮以备调用。

6.根据权利要求1所述的一种大型重载钢构件平位焊接异步控制方法，其特征在于，步骤B1中设计工件左高右低异步变位控制程序的具体操作流程为：调用所选工件位置数据组，PLC接收到左高右低异步变位控制指令后，变位机左端电控驱动单元开始提升，变位机右端电控驱动单元不动，达到工件数据组标定高度后反馈信号给PLC；若出现左端高度值与标定值超差，形成信号反馈给PLC，进一步计算控制补偿偏差量；上述工步形成自动执行程序，模块化存贮以备调用。