[发明专利]不规则回转腔壁堆焊轨迹获取方法及其全自动堆焊方法有效
申请号: | 202111043765.X | 申请日: | 2021-09-07 |
公开(公告)号: | CN113649738B | 公开(公告)日: | 2022-07-26 |
发明(设计)人: | 郑建能;刘玉平;李厚彬;朱永有;张林;徐常顺;何宏宇;李禛;刘红梅;李莉;常旭;王黎 | 申请(专利权)人: | 二重(德阳)重型装备有限公司 |
主分类号: | B23K37/00 | 分类号: | B23K37/00;B23K37/02;B23K31/02 |
代理公司: | 四川力久律师事务所 51221 | 代理人: | 方清 |
地址: | 618000 *** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 不规则 回转 堆焊 轨迹 获取 方法 及其 全自动 | ||
本发明涉及核电主设备的耐蚀层堆焊工艺领域,特别涉及不规则回转腔壁堆焊轨迹获取方法及其全自动堆焊方法,其中堆焊轨迹获取方法包括步骤一,划分腔壁区域面;步骤二,建立坐标系;步骤三,设置回转中心;步骤四,获取区域面轨迹;步骤五,调整回转角速度;步骤六,获取堆焊轨迹;全自动堆焊方法包括通过PLC控制系统控制堆焊机头沿所述堆焊轨迹移动,采用非熔化极气体保护焊工艺,实现不规则回转腔壁的全自动堆焊,堆焊过程不需要操作人员进入回转腔内,降低了堆焊劳动强度,且堆焊轨迹更可控,堆焊效率较高,堆焊质量容易控制,保证了不规则回转腔壁的整体堆焊质量。
技术领域
本发明涉及核电主设备的耐蚀层堆焊工艺领域,特别涉及不规则回转腔壁堆焊轨迹获取方法及其全自动堆焊方法。
背景技术
如图1所示,一种具有不规则回转腔壁的工件,该工件为核岛设备中作为冷却剂泵壳的关键部件,工况条件苛刻,综合性能要求高,按产品技术要求,需要在工件内腔壁表面成型不低于5mm厚度的堆焊层,且堆焊层最底层材料与其余层材料需要不同;中国发明专利CN102275027A,公开了一种不规则圆形腔体内壁的堆焊装置及其堆焊方法,涉及上述工件的同类型前期产品,其采用带极堆焊工艺,配合带极堆焊设备对圆形腔体内壁进行堆焊,在堆焊过程中,配合位置调节机构对该前期产品进行多方位调整,实现该前期产品的自动堆焊。
但是,由于上述工件在结构上相对于前期产品存在较大的调整,工件内腔壁主要由球面、锥面以及球面锥面的相贯面组成,极不规则,在堆焊过程中,焊炬的运行轨迹复杂多变,无法使焊炬与不规则腔壁保持稳定的距离和堆焊速度,若依然采用带极堆焊,需要配合大面积的手工焊条电弧焊堆焊,需要操作人员进入工件内操作,操作环境恶劣、劳动强度高、焊接效率低,且焊接质量难以保证,堆焊层容易出现点状显示缺陷,导致工件不符合使用要求,同时,由于工件重量超过30吨,外形不规则,通过位置调节机构进行多方位调整,需要多次起吊,装配找正难度大、周期长,且存在较大的安全风险。
所以,目前亟需要一种技术方案,以解决现有具有不规则回转腔壁的工件,在使用现有工艺时,无法满足堆焊要求质量,且堆焊劳动强度高、堆焊效率低的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于:针对背景技术中存在的问题,提供不规则回转腔壁堆焊轨迹获取方法及其全自动堆焊方法。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
不规则回转腔壁堆焊轨迹获取方法,包括如下步骤:步骤一,划分腔壁区域面:将腔壁划分为多个区域面,每一所述区域面包括圆柱面、球面、锥面中的任意一种;步骤二,建立坐标系:对每个所述区域面分别建立坐标系,所述坐标系的Z轴与对应所述区域面的回转中心线重合;步骤三,设置回转中心:在所述坐标系的Z轴方向设置回转中心;步骤四,获取区域面轨迹:将堆焊机头绕回转中心旋转,使堆焊机头沿对应区域面移动,每移动对应所述区域面的界限范围,将堆焊机头沿所述区域面移动一个变道量;步骤五,调整回转角速度:根据堆焊机头的堆焊线速度、初始位置坐标和所述变道量,调整堆焊机头的回转角速度,保持堆焊机头的移动线速度不变,获取单个区域面的堆焊轨迹;步骤六,获取堆焊轨迹:重复步骤四和步骤五,获取所有区域面组成的不规则回转腔壁的堆焊轨迹。
本发明的不规则回转腔壁堆焊轨迹获取方法,通过步骤一,将不规则回转腔壁划分为多个区域面,对每一个区域面分别进行堆焊,使堆焊过程中堆焊机头能够更容易的沿规则路径移动,方便实现对堆焊轨迹的控制,通过步骤二和步骤三,将堆焊机头与回转中心的连线绕Z轴旋转,配合待焊区域面的回转特性,使堆焊轨迹更可控,堆焊效率更高,容易控制堆焊质量,通过步骤四和步骤五,实现每个区域面堆焊轨迹的独立获取,保证每个区域面堆焊质量和堆焊效率,通过步骤六,由于堆焊机头在所有区域面的堆焊线速度保持一致,使得所有区域面的堆焊质量相同,所有区域面组合,能够保证不规则回转腔壁的整体堆焊质量,且由于所有区域面的堆焊轨迹可控度较高,能够较容易的通过腔体外部机构带动堆焊机头沿预先计算获得的堆焊轨迹移动,实现对不规则回转腔壁的自动堆焊,不需要操作人员进入回转腔内,降低了堆焊劳动强度。
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