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六角牛腿口钢节点焊接装配顺序的规划方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2018-05-30
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2018-11-27
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-06-23
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2038-05-30
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201810541741.9 申请日 2018-05-30
公开/公告号 CN108723628B 公开/公告日 2020-06-23
授权日 2020-06-23 预估到期日 2038-05-30
申请年 2018年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 B23K31/02 主分类号 B23K31/02
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 3
权利要求数量 4 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 4 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 杭州电子科技大学 当前专利权人 杭州电子科技大学
发明人 陈志平、吴亚坤、张国安、何平、汪赞、李哲威、林选翔 第一发明人 陈志平
地址 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街 邮编 310018
申请人数量 1 发明人数量 7
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州君度专利代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
黄前泽
摘要
本发明公开了六角牛腿口钢节点焊接装配顺序的规划方法。当前还没有针对六角牛腿口钢节点的焊接顺序规划方法供焊接机器人使用。本发明如下:一、用钢结构设计软件建立六角牛腿口钢节点的三维模型。二、提取六角牛腿口钢节点的三维模型中n块框架板的设计信息,并对n块框架板进行分组。三、确定叠加六角板及n块框架板焊接顺序数。并将叠加六角板与n块框架板按焊接顺序数从小到大依次排列,得到叠加六角板与n块框架板的焊接顺序。本发明运用多个变量将六角牛腿口复杂的焊接装配顺序规划的清晰明了,符合焊接规范和实际操作中的必要要求。
  • 摘要附图
    六角牛腿口钢节点焊接装配顺序的规划方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-06-23 授权
2 2018-11-27 实质审查的生效 IPC(主分类): B23K 31/02 专利申请号: 201810541741.9 申请日: 2018.05.30
3 2018-11-02 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.六角牛腿口钢节点焊接装配顺序的规划方法,其特征在于:步骤一、用钢结构设计软件建立六角牛腿口钢节点的三维模型;六角牛腿口钢节点由基础六角板、叠加六角板和n块框架板焊接装配而成,22≤n≤30,且n为偶数;对n块框架板依次进行排序并编号;基础六角板为焊接时直接放置在工作台上的六角板;叠加六角板为焊接时位于基础六角板上方的六角板;
步骤二、提取六角牛腿口钢节点的三维模型中n块框架板的设计信息,第i块框架板的设计信息Ri包括第i块框架板的质量、第i块框架板的空间位置系数和第i块框架板的公共边系数;
若第i块框架板与特征平面相交,则第i块框架板的空间位置系数等于0;若第i块框架板与特征平面不相交,且位于特征平面靠近基础六角板的那一侧,则第i块框架板的空间位置系数等于1;若第i块框架板与特征平面不相交,且位于特征平面靠近叠加六角板的那一侧,则第i块框架板的空间位置系数等于2;特征平面为六角牛腿口钢节点三维模型中基础六角板与叠加六角板的对称面;
若第i块框架板与基础六角板或叠加六角板存在公共边,则第i块框架板的公共边系数等于1;若第i块框架板与基础六角板及叠加六角板均不存在公共边,则第i块框架板的公共边系数等于0;
空间位置系数等于0的框架板组成第一框架板组;空间位置系数等于1且公共边系数等于1的框架板组成第二框架板组;空间位置系数等于1且公共边系数等于0的框架板组成第三框架板组;空间位置系数等于2且公共边系数等于1的框架板组成第四框架板组;空间位置系数等于2且公共边系数等于0的框架板组成第五框架板组;第一框架板组由十块框架板组成;第二框架板组由六块框架板组成;第三框架板组由a块框架板组成;第四框架板组由六块框架板组成;第五框架板组由a块框架板组成;0≤a≤4;
步骤三、确定叠加六角板及n块框架板焊接顺序数;叠加六角板的焊接顺序数H0等于3;
第i块框架板的焊接顺序数等于Hi;第一框架板组内的十块框架板依质量从大到小,焊接顺序数依次为1、2、4、5、6、7、8、9、10、11;
第二框架板组内的六块框架板的焊接顺序数分别为12、13、14、15、16、17;
第三框架板组内的a块框架板的焊接顺序数分别为18、19、…、17+a;第四框架板组内的六块框架板的焊接顺序数分别为18+a、19+a、20+a、21+a、22+a、23+a;第五框架板组内的a块框架板的焊接顺序数分别为24+a、25+a、…、23+2a;
将叠加六角板与n块框架板按焊接顺序数从小到大依次排列,得到叠加六角板与n块框架板的焊接顺序。

2.根据权利要求1所述的六角牛腿口钢节点焊接装配顺序的规划方法,其特征在于:所述的钢结构设计软件采用SOLIDWORKS。

3.根据权利要求1所述的六角牛腿口钢节点焊接装配顺序的规划方法,其特征在于:所述的基础六角板为焊接时直接放置在工作台上的六角板;叠加六角板为焊接时位于基础六角板上方的六角板;基础六角板与叠加六角板形状相同。

4.根据权利要求1所述的六角牛腿口钢节点焊接装配顺序的规划方法,其特征在于:所述第i块框架板的设计信息Ri还包括第i块框架板的材质。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于复杂钢节点自动焊接技术领域,具体涉及一种六角牛腿口钢节点焊接顺序的规划方法。

背景技术

[0002] 近年来,采用焊接装配的钢节点因工时短、制造成本低、灵活性高等特点而越来越受到业界重视。建筑造型的需要导致焊接钢节点的结构形式各不相同,因此一个钢结构工程项目就有很多复杂钢节点需要制造。目前,复杂钢节点的焊接装配均采用传统的人工焊接的方法,而焊接节点处是钢结构失效的高发部位:焊缝密集、施焊空间容易干涉、工艺性差。人工焊接操作不便、装配的的复杂钢节点质量较低、费时费力;人工焊接易产生应力集中,由于体积大、质量大难以用热处理方法消除,所以采用自动化的焊接装配是必然的发展趋势。在自动化的焊接装配中,焊接装配顺序规划是需要解决的重要问题之一。
[0003] 在空间网壳结构中,六角牛腿口钢节点是最常用的节点类型,用量大。六角牛腿口钢节点(如图1所示)由基础六角板、叠加六角板和n块框架板焊接装配而成,22≤n≤30。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种六角牛腿口钢节点焊接装配顺序的规划方法。
[0005] 本发明的具体步骤如下:
[0006] 步骤一、用钢结构设计软件建立六角牛腿口钢节点的三维模型。六角牛腿口钢节点由基础六角板、叠加六角板和n块框架板焊接装配而成,22≤n≤30,且n为偶数。对n块框架板依次进行排序并编号。
[0007] 步骤二、提取六角牛腿口钢节点的三维模型中n块框架板的设计信息,第i块框架板的设计信息Ri包括第i块框架板的质量、第i块框架板的空间位置系数和第i块框架板的公共边系数。
[0008] 若第i块框架板与特征平面相交,则第i块框架板的空间位置系数等于0。若第i块框架板与特征平面不相交,且位于特征平面靠近基础六角板的那一侧,则第i块框架板的空间位置系数等于1。若第i块框架板与特征平面不相交,且位于特征平面靠近叠加六角板的那一侧,则第i块框架板的空间位置系数等于2。特征平面为六角牛腿口钢节点三维模型中基础六角板与叠加六角板的对称面。
[0009] 若第i块框架板与基础六角板或叠加六角板存在公共边,则第i块框架板的公共边系数等于1。若第i块框架板与基础六角板及叠加六角板均不存在公共边,则第i块框架板的公共边系数等于0。
[0010] 空间位置系数等于0的框架板组成第一框架板组。空间位置系数等于1且公共边系数等于1的框架板组成第二框架板组。空间位置系数等于1且公共边系数等于0的框架板组成第三框架板组。空间位置系数等于2且公共边系数等于1的框架板组成第四框架板组。空间位置系数等于2且公共边系数等于0的框架板组成第五框架板组。第一框架板组由十块框架板组成。第二框架板组由六块框架板组成。第三框架板组由a块框架板组成。第四框架板组由六块框架板组成。第五框架板组由a块框架板组成;0≤a≤4。
[0011] 步骤三、确定叠加六角板及n块框架板焊接顺序数。叠加六角板的焊接顺序数H0等于3。第i块框架板的焊接顺序数等于Hi。第一框架板组内的十块框架板依质量从大到小,焊接顺序数依次为1、2、4、5、6、7、8、9、10、11。
[0012] 第二框架板组内的六块框架板的焊接顺序数分别为12、13、14、15、16、17。第三框架板组内的a块框架板的焊接顺序数分别为18、19、…、17+a。第四框架板组内的六块框架板的焊接顺序数分别为18+a、19+a、20+a、21+a、22+a、23+a。第五框架板组内的a块框架板的焊接顺序数分别为24+a、25+a、…、23+2a。
[0013] 将叠加六角板与n块框架板按焊接顺序数从小到大依次排列,得到叠加六角板与n块框架板的焊接顺序。
[0014] 进一步地,所述的钢结构设计软件采用SOLIDWORKS。
[0015] 进一步地,所述的基础六角板为焊接时直接放置在工作台上的六角板。叠加六角板为焊接时位于基础六角板上方的六角板。基础六角板与叠加六角板形状相同。
[0016] 进一步地,所述第i块框架板的设计信息Ri还包括第i块框架板的材质。
[0017] 本发明具有的有益效果是:
[0018] 1、本发明能够为焊接机器人规划六角牛腿口钢节点焊接顺序,进而为六角牛腿口刚节点大规模自动化焊接装配生产提供技术基础。
[0019] 2、本发明通过运用多个变量将六角牛腿口复杂的焊接装配顺序规划得清晰明了。
[0020] 3、本发明所得的焊接装配顺序符合焊接规范和实际操作中的必要要求。

实施方案

[0022] 以下结合附图对本发明作进一步说明。
[0023] 六角牛腿口钢节点焊接顺序的规划方法,具体步骤如下:
[0024] 步骤一、用钢结构设计软件建立六角牛腿口钢节点的三维模型,钢结构设计软件采用SOLIDWORKS。六角牛腿口钢节点由基础六角板、叠加六角板和n块框架板焊接装配而成,22≤n≤30,且n为偶数。基础六角板为焊接时直接放置在工作台上的六角板。叠加六角板为焊接时位于基础六角板上方的六角板。基础六角板与叠加六角板形状相同。对组成六角牛腿口钢节点的n块框架板依次进行排序并编号。
[0025] 步骤二、提取六角牛腿口钢节点的三维模型中n块框架板的设计信息,第i块框架板的设计信息Ri包括第i块框架板的材质、第i块框架板的质量xi(单位为千克)、第i块框架板的空间位置系数yi和第i块框架板的公共边系数zi。
[0026] 若第i块框架板与特征平面相交,则第i块框架板的空间位置系数yi等于0。若第i块框架板与特征平面不相交,且位于特征平面靠近基础六角板的那一侧,则第i块框架板的空间位置系数yi等于1。若第i块框架板与特征平面不相交,且位于特征平面靠近叠加六角板的那一侧,则第i块框架板的空间位置系数yi等于2。特征平面为六角牛腿口钢节点三维模型中基础六角板与叠加六角板的对称面。
[0027] 若第i块框架板与基础六角板或叠加六角板存在公共边,则第i块框架板的公共边系数zi等于1。若第i块框架板与基础六角板及叠加六角板均不存在公共边,则第i块框架板的公共边系数zi等于0。
[0028] 空间位置系数等于0的框架板组成第一框架板组。空间位置系数等于1且公共边系数等于1的框架板组成第二框架板组。空间位置系数等于1且公共边系数等于0的框架板组成第三框架板组。空间位置系数等于2且公共边系数等于1的框架板组成第四框架板组。空间位置系数等于2且公共边系数等于0的框架板组成第五框架板组。第一框架板组内有十块框架板。第二框架板组内有六块框架板。第三框架板组内有a块框架板。第四框架板组内有六块框架板。第五框架板组内有a块框架板;0≤a≤4。
[0029] 步骤三、确定叠加六角板及n块框架板焊接顺序数。叠加六角板的焊接顺序数H0等于3。第i块框架板的焊接顺序数等于Hi。第一框架板组内的十块框架板依质量从大到小,焊接顺序数依次为1、2、4、5、6、7、8、9、10、11。(若有两块框架板的质量相等,则这两块框架板的焊接顺序数可交换)
[0030] 第二框架板组内的六块框架板的焊接顺序数分别为12、13、14、15、16、17。第三框架板组内的a块框架板的焊接顺序数分别为18、19、…、17+a。第四框架板组内的六块框架板的焊接顺序数分别为18+a、19+a、20+a、21+a、22+a、23+a。第五框架板组内的a块框架板的焊接顺序数分别为24+a、25+a、…、23+2a。
[0031] 将叠加六角板与n块框架板按焊接顺序数从小到大依次排列,即得到叠加六角板与n块框架板的焊接顺序。
[0032] 步骤四、将基础六角板放置在工作台上。之后,焊接机器人按照焊接顺序数从小到大依次将叠加六角板及n块框架板焊接到基础六角板。

附图说明

[0021] 图1为六角牛腿口钢节点的结构示意图。
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