[发明专利]一种核电曲面板用智能螺柱焊接方法及系统

说明书

本发明公开了一种核电曲面板用智能螺柱焊接方法及系统，属于曲面板螺柱焊接技术领域。包括以下步骤：基于核电曲面板实体信息构建数字模型，基于所述数字模型生成数据库；基于所述数据库，获取关键点信息并生成关键点集；基于所述关键点集，构建焊接最佳路径；在焊接时基于焊接最佳路径执行焊接作业。本发明中螺柱焊接装置在焊接时，焊接方向与焊接点所在平面垂直时，既能保证每一个螺柱焊接在核电曲面板上时保持垂直结构，增加个体稳定性，又能保证相同平面内的螺柱方向都一致，增加整体的稳定性；在阈值范围内，将可合并的焊接区域单元合并焊接，减少螺柱焊接装置角度调节次数，以实现提高焊接精度的同时提高焊接效率。

技术领域

本发明属于曲面板螺柱焊接技术领域，具体涉及一种核电曲面板用智能螺柱焊接方法及系统。

背景技术

核电关键部件曲面板采用龙门式焊接机器人完成螺柱焊接；在一些需求中，需要加工螺柱垂直焊接在曲面板表面的，由于龙门式焊接机器人由于其本身结构，只能在水平或竖直方向上运动，相对于曲面板表面垂直焊接的需求来说焊接程度有限。

即使在螺柱焊枪上增加角度调节机构，使得螺柱焊枪的角度与曲面板表面垂直，满足垂直焊接的需求，但曲面板的弧度情况较为复杂，其变化不是线性变化，所以仅仅通过人眼观察调整螺柱焊枪的角度使得其焊接方向与曲面板表面垂直是比较困难的；而且曲面板每一次弧度变化都需要调整焊接方向，由于人眼观察的局限性，会导致调整次数过多或过少，影响焊接效率。

发明内容

发明目的：为了解决上述问题，本发明提供了一种核电曲面板用智能螺柱焊接方法及系统。

技术方案：一种核电曲面板用智能螺柱焊接方法，包括以下步骤：

基于核电曲面板实体信息构建数字模型，基于所述数字模型生成数据库；

基于所述数据库，获取关键点信息并生成关键点集；

基于所述关键点集，构建焊接最佳路径；在焊接时基于焊接最佳路径执行焊接作业。

在进一步的实施例中，所述构建数字模型具体步骤如下：

以核电曲面板侧面所在平面建立第一平面坐标系；将核电曲面板侧面形状模拟为位于所述第一平面坐标系的曲线，设定所述曲线函数为f(x)；

获取所述曲线上任意一点坐标，得到该曲线所有点坐标集合I，I=，其中，i为曲线上第i个点。

在进一步的实施例中，在预定区间内，f(x)达到相对最大值，设定该点为所述曲线的峰值点，基于所述集合I，得到峰值点集F，，其中，j为峰值点的个数；

在预定区间内，f(x)达到相对最小值，设定该点为所述曲线的谷值点，基于所述集合I，得到谷值点集G，，其中，m为谷值点的个数；

设定两个相邻的峰值点和谷值点之间的曲线为曲线峰谷单元，计算曲线峰谷单元内的关键点个数；

设定所述曲线峰谷单元中峰值点为，谷值点为；计算获取，，则与之间的曲线中的关键点个数满足以下计算公式：，其中为单位长度系数；

得到的个关键点中仅包含峰值点或谷值点；计算获取所述曲线中所有曲线峰谷单元中的关键点个数，并得到关键点集，其中，所述关键点集包括关键点的个数以及坐标信息。

在进一步的实施例中，设定关键点集中包含n个关键点，其中n为整数且n大于2；以关键点划分焊接区域，设定核电曲面板上相邻关键点之间的区域为焊接区域单元，得到焊接区域单元集合S，，其中，为第n-1个焊接区域单元；

计算相邻关键点之间的斜率并得到斜率集K，，其中，n-1为n-1个斜率值；与一一对应。

在进一步的实施例中，选取所述斜率集K中两个相邻的斜率和，其中e为整数，且，计算获取；将与阈值D比较，构建焊接最佳路径；

若，则对单独执行焊接作业，并计算下一组斜率差获取，将与阈值D比较；

若，则对单独执行焊接作业，且计算下一组斜率差并重复与阈值D比较，直至所有焊接区域单元焊接完毕；