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摘要：以往的自动焊编程方式局限于一道焊缝一个程序组，对于部分坡口宽度较大，需要堆焊填充的焊缝来说，每道焊缝单独编程无异于增加了程序的复杂程度，不利于焊缝内在以及外观质量的统一。本论文介绍了一种全新的编程方法：样板焊缝编程法，旨在简化编程过程，实现焊缝质量的统一性。
关键字：自动焊 样板焊缝 堆焊
中图分类号：TG441.3
1、概述
有关资料统计，在焊接生产中，纯焊接时间仅占焊接结构生产总时间的25%～30%，而提高焊接结构生产效率的根本出路在于提高焊接过程的机械化和自动化水平[1] 。四方股份公司自1998年起在转向架部分部件的焊接结构生产中引入自动焊这一全新工艺。与人工焊相比，自动焊有着明显的优势，如：焊接效率高，焊缝外观统一，焊缝内部质量好等，但起初自动焊范围局限于侧梁梁体等单层长直焊缝的焊接，涉及的部件种类有限。随着转向架产量的逐渐提升以及产品结构复杂程度越来越高，传统的人工焊的较低生产效率已经不能满足公司生产需求，分厂需要将自动化焊接的范围扩展到横梁以及其他大部件的复杂焊缝的焊接上，这就给分厂编程水平带来不小的挑战。
2、现状分析
传统的编程方式是一条焊缝编制一个程序组，即：每条焊缝需要编制一个起始点以及结束点，另外为了适应批量生产的要求，还需要编制一个寻找块来给焊缝定位， 因此一个完整的焊接程序模块包括一个寻找块和一个位移块。
当坡口宽度较大，需要堆焊填充时，传统的编程方式显得过于复杂，例如编制6条焊缝堆焊的程序时，需要进行6次寻踪定位，以每次定位时间30秒计算，共需耗费3分钟，以转向架横梁组成为例，整个工件共有28条堆焊焊缝，单定位时间就要用84分钟，仅定位时间就占到工作时间的1/5，焊接效率较为低下。
另外当一个部件中有多个相同的焊接结构时，每个部位都需单独编制程序，一个程序块不能重复利用，而且每次编程时，焊枪角度、焊缝位置不尽相同，焊缝质量受编程者主观因素影响较大，不利于质量提升。
综上所述，为了简化程序结构，提高编程以及焊接效率，需要开发一种新的编程方式。
3、样板焊缝编程
开发更加优化的编程方法的目的是在复杂焊缝的焊接中，尽量减少寻踪定位的时间，减少焊接辅助时间，实现多层焊缝的不间断焊接，从而提升焊接效率。为此需要引入“样板焊缝”的概念。
3.1样板焊缝的概念
所谓“样板焊缝”是一个特殊的程序模块，是用来记录一个或一组特定焊接参数、焊枪角度以及运动参数的程序组。相当于一个特定的焊接形式的集成。与传统的编程方式不同，样板焊缝程序组可以重复利用，因此相同焊接结构的焊缝可以调用同一个样板焊缝进行焊接。好比根据不同标准直径的螺栓制作出相应规格的扳手（样板焊缝），使用者根据螺栓的规格选取相应的扳手，并且可以重复使用。
3.2样板焊缝编制过程
样板焊缝编程与普通编程类似，也需要现场示教，区别在于样板焊缝编程仅需要编制第一层焊缝的起点与结束点，而后续覆盖层仅需编制起始点位置，覆盖层焊缝轨迹将完全模拟根层的轨迹；此外，样板焊缝需要编制一个参考点，记录各焊缝的相对位置，以便主程序调用样板焊缝时确定堆焊方向。具体程序结构见图1
3.3样板焊缝的调用
样板焊缝的调用极为简单，例如：编制一个6道焊缝的堆焊样板焊缝，命名为A，主程序根据焊缝实际位置编制一个起始点以及结束点即可，然后在起始点中给出调用样板焊缝的名称A，程序即可按照样板焊缝A的焊缝数量以及参数来执行。
3.4 样板焊缝的优点
与传统编程方式相比，使用样板焊缝编程有明显的优势：
3.4.1 程序结构简化，执行时间明显降低，
再以前面提到的横梁焊接为例，使用样板焊缝后主程序仅保留一个起始点和结束点，定位时间仅需30秒，一组横梁28个堆焊焊缝定位时间为14分钟，减少了87%的焊接辅助时间，大大提高了生產效率。
3.4.2 编程过程简化，一次编程可重复利用
一个样板焊缝可被反复调用，当同一个部件中有多个相同焊接结构时编程效率提升尤为明显。
3.4.3 焊缝质量统一，避免了相同焊缝之间的差异
由于相同的焊接结构调用同一个样板焊缝焊接，这样焊缝外观与内部质量统一，避免了因编程人员主观意识造成的焊缝差异，实现了焊接的标准化。
4、样板焊缝编程的应用
样板焊缝编程目前广泛应用于转向架各大部件的平面堆焊的自动化焊接上，尤其是像横梁这样由大量堆焊焊缝连接成形的部件，样板焊缝应用得到广泛的推广。通过使用样板焊缝，不仅减少了焊缝定位的时间，提高了生产效率，而且也提高了整体焊接质量，减少了因焊接缺陷返修带来的人力和物力的消耗。
5 参考文献
[1] 焊接手册《焊接结构》，机械工业出版社，2001.8
关键字：自动焊 样板焊缝 堆焊
中图分类号：TG441.3
1、概述
有关资料统计，在焊接生产中，纯焊接时间仅占焊接结构生产总时间的25%～30%，而提高焊接结构生产效率的根本出路在于提高焊接过程的机械化和自动化水平[1] 。四方股份公司自1998年起在转向架部分部件的焊接结构生产中引入自动焊这一全新工艺。与人工焊相比，自动焊有着明显的优势，如：焊接效率高，焊缝外观统一，焊缝内部质量好等，但起初自动焊范围局限于侧梁梁体等单层长直焊缝的焊接，涉及的部件种类有限。随着转向架产量的逐渐提升以及产品结构复杂程度越来越高，传统的人工焊的较低生产效率已经不能满足公司生产需求，分厂需要将自动化焊接的范围扩展到横梁以及其他大部件的复杂焊缝的焊接上，这就给分厂编程水平带来不小的挑战。
2、现状分析
传统的编程方式是一条焊缝编制一个程序组，即：每条焊缝需要编制一个起始点以及结束点，另外为了适应批量生产的要求，还需要编制一个寻找块来给焊缝定位， 因此一个完整的焊接程序模块包括一个寻找块和一个位移块。
当坡口宽度较大，需要堆焊填充时，传统的编程方式显得过于复杂，例如编制6条焊缝堆焊的程序时，需要进行6次寻踪定位，以每次定位时间30秒计算，共需耗费3分钟，以转向架横梁组成为例，整个工件共有28条堆焊焊缝，单定位时间就要用84分钟，仅定位时间就占到工作时间的1/5，焊接效率较为低下。
另外当一个部件中有多个相同的焊接结构时，每个部位都需单独编制程序，一个程序块不能重复利用，而且每次编程时，焊枪角度、焊缝位置不尽相同，焊缝质量受编程者主观因素影响较大，不利于质量提升。
综上所述，为了简化程序结构，提高编程以及焊接效率，需要开发一种新的编程方式。
3、样板焊缝编程
开发更加优化的编程方法的目的是在复杂焊缝的焊接中，尽量减少寻踪定位的时间，减少焊接辅助时间，实现多层焊缝的不间断焊接，从而提升焊接效率。为此需要引入“样板焊缝”的概念。
3.1样板焊缝的概念
所谓“样板焊缝”是一个特殊的程序模块，是用来记录一个或一组特定焊接参数、焊枪角度以及运动参数的程序组。相当于一个特定的焊接形式的集成。与传统的编程方式不同，样板焊缝程序组可以重复利用，因此相同焊接结构的焊缝可以调用同一个样板焊缝进行焊接。好比根据不同标准直径的螺栓制作出相应规格的扳手（样板焊缝），使用者根据螺栓的规格选取相应的扳手，并且可以重复使用。
3.2样板焊缝编制过程
样板焊缝编程与普通编程类似，也需要现场示教，区别在于样板焊缝编程仅需要编制第一层焊缝的起点与结束点，而后续覆盖层仅需编制起始点位置，覆盖层焊缝轨迹将完全模拟根层的轨迹；此外，样板焊缝需要编制一个参考点，记录各焊缝的相对位置，以便主程序调用样板焊缝时确定堆焊方向。具体程序结构见图1
3.3样板焊缝的调用
样板焊缝的调用极为简单，例如：编制一个6道焊缝的堆焊样板焊缝，命名为A，主程序根据焊缝实际位置编制一个起始点以及结束点即可，然后在起始点中给出调用样板焊缝的名称A，程序即可按照样板焊缝A的焊缝数量以及参数来执行。
3.4 样板焊缝的优点
与传统编程方式相比，使用样板焊缝编程有明显的优势：
3.4.1 程序结构简化，执行时间明显降低，
再以前面提到的横梁焊接为例，使用样板焊缝后主程序仅保留一个起始点和结束点，定位时间仅需30秒，一组横梁28个堆焊焊缝定位时间为14分钟，减少了87%的焊接辅助时间，大大提高了生產效率。
3.4.2 编程过程简化，一次编程可重复利用
一个样板焊缝可被反复调用，当同一个部件中有多个相同焊接结构时编程效率提升尤为明显。
3.4.3 焊缝质量统一，避免了相同焊缝之间的差异
由于相同的焊接结构调用同一个样板焊缝焊接，这样焊缝外观与内部质量统一，避免了因编程人员主观意识造成的焊缝差异，实现了焊接的标准化。
4、样板焊缝编程的应用
样板焊缝编程目前广泛应用于转向架各大部件的平面堆焊的自动化焊接上，尤其是像横梁这样由大量堆焊焊缝连接成形的部件，样板焊缝应用得到广泛的推广。通过使用样板焊缝，不仅减少了焊缝定位的时间，提高了生产效率，而且也提高了整体焊接质量，减少了因焊接缺陷返修带来的人力和物力的消耗。
5 参考文献
[1] 焊接手册《焊接结构》，机械工业出版社，2001.8