[发明专利]输电塔节点焊点和输电塔节点焊接路径的修正方法及装置

说明书

本发明提供了一种输电塔节点焊点和输电塔节点焊接路径的修正方法及装置，输电塔节点焊点的修正方法包括：根据输电塔节点中目标钢板的初始焊点的坐标以及输电塔节点中目标钢板尺寸确定输电塔节点中目标钢板的预备位置的坐标，并控制焊枪的焊丝TCP移动至预备位置；控制焊枪的焊丝TCP朝向目标钢板移动，并利用在移动过程中产生的与目标钢板的触碰点的坐标，确定最终焊点的坐标；其中，最终焊点包括：输电塔节点焊接路径的起始焊点或输电塔节点焊接路径的终止焊点；焊枪的焊丝TCP与目标钢板的触碰点的坐标通过设置于焊枪喷口处的触觉传感器获取。本申请提供的技术方案，不仅提高了焊接的效率、准确率和质量，还减少了挡枪的风险，节省了经济成本。

技术领域

本发明涉及输电铁塔加工技术领域，具体涉及一种输电塔节点焊点和输电塔节点焊接路径的修正方法及装置。

背景技术

输电塔的节点由多个钢板拼接而成，形成一个整体来承担主材或者斜材所施加的轴力和弯矩。因为铁塔的对称性及设计的通用性，所以同几何规格的输电塔节点通常在50个以上。由于输电塔节点的焊缝复杂，数量众多，很难通过机器视觉等手段识别所有的焊缝，所以基于机器人手臂的自动化焊接应用率很低，一般采用手工来完成节点的焊接。如果利用机器人焊接，必须采用示教的方法，人工引导焊枪到达合理的位置，形成焊接路径，完成节点的焊接。

但利用机器人焊接存在以下缺点：一个节点的焊接路径，几乎无法用于同一批次的其它节点，导致每个节点的焊接路径都需要人工示教，人工成本很高。以上缺点主要是由以下原因造成：1)输电塔节点的焊接效果对焊接路径的准确度要求较高，一般来说，焊接路径的误差大于0.5mm时，焊接质量就会明显下降；2)输电塔节点加工属于粗加工行业，同几何规格的节点在安装在焊接夹具上以后，焊接路径的差别一般在5mm左右。

在机器人焊接时，在总成本中，示教焊接路径的人力成本占比一般超过60％。因此，迫切需要发明一种可以大幅度降低输电塔节点焊接路径示教成本的方法。目前，采用线激光技术进行焊接路径的修正，适用于挡枪风险较小的长焊缝，例如船舶等行业。该方法是在焊枪上安装一个线激光传感器，采集构件的表面信息，完成对焊接路径的修正。但此方法存在以下缺点：

1)价格高，线激光传感器的价格是触觉传感器的10倍以上；

2)需要在焊枪上安装附件，增加机器人与工件相撞的风险；输电塔节点的结构很复杂，安装该附件以后，会导致很多焊缝无法焊接。而触觉传感器是内置在焊枪喷嘴里的，无需在焊枪上安装任何设备；

3)在焊接的过程中，焊丝的烧蚀速度和送丝速度不会绝对相等，导致焊丝伸出长度发生变化；通常，焊丝的变化幅度在0.5mm左右就会影响焊接质量；而线激光传感器测量是标定的焊丝TCP点与工件的距离，无法考虑焊丝长度的变化，这就会对焊接质量产生明显的影响；在每次焊接起弧之前，重新剪焊丝虽然可以解决该问题；但输电塔节点的焊接路径很短，一般不会超过1m，频繁剪焊丝会浪费焊丝，且降低工作效率。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种输电塔节点焊点和输电塔节点焊接路径的修正方法及装置。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种输电塔节点焊点的修正方法，所述方法包括：

根据输电塔节点中目标钢板的初始焊点的坐标以及输电塔节点中目标钢板尺寸确定所述输电塔节点中目标钢板的预备位置的坐标，并控制焊枪的焊丝TCP移动至所述预备位置；

控制焊枪的焊丝TCP朝向所述目标钢板移动，并利用在移动过程中产生的与所述目标钢板的触碰点的坐标，确定最终焊点的坐标；

其中，所述最终焊点包括：输电塔节点焊接路径的起始焊点或输电塔节点焊接路径的终止焊点；所述焊枪的焊丝TCP与目标钢板的触碰点的坐标通过设置于焊枪喷口处的触觉传感器获取。

优选的，所述初始焊点和所述最终焊点的位置由三维坐标系确定；