[0001] 本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种焊接变形控制方法。

[0002] 焊接是一种永久性连接两个或多个零件的方法，其主要通过加热使零件局部熔化并形成熔池，冷却凝固后形成牢固的接头，从而实现不同零件间的连接，广泛应用于建筑、汽车制造、航空航天、船舶制造、管道工程等领域。

[0003] 在焊接过程中，热量分布不均匀，焊缝及其附近区域受热最强烈，而远离焊缝的区域受热较少，这种温度梯度导致不同区域的膨胀和收缩程度不一，从而造成零件内部应力差异，引起变形。

[0004] 为了控制焊接过程中零件产生的变形，相关技术中，如中国专利CN112846500B就公开了一种焊接变形的控制方法，该焊接变形的控制方法通过先点焊后连续焊接的方式，
实现对待焊接零件的焊接，其中先点焊两侧较短的第一焊缝和第三焊缝，再点焊较长的第
二焊缝，点焊冷却后再进行连续焊接，通过点焊配合连续焊接，能够将待焊接零件焊接于指定位置处，从而控制焊接变形。

[0005] 上述焊接变形的控制方法虽然在一定程度上减少了零件焊接时产生的变形，但是在实际使用过程中发现，在焊接批量的零件时，存在随意焊接的情况，影响焊接精度和焊接效率。

[0020] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0021] 本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本发明所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解
为对本发明的限制。

[0022] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0023] 如图1所示，图1为本发明一实施例提供的焊接变形控制方法的流程示意图；在本实施例中，焊接变形控制方法设置为包括以下步骤：
获取批量零件的状态参数；
具体的，状态参数至少包括每个零件的质量、焊缝长度和与之相邻的需焊接的其
他零件及其个数。

[0024] 如图2所示，在材料一样的情况下，零件一1和零件四4相邻且需焊接，则和零件一1相邻需焊接的零件的个数为一；零件四4同时和零件一1、零件五5相邻且需焊接，则和零件四4相邻需焊接的零件的个数为二；零件五5同时和零件四4、零件六6相邻且需焊接，则和零件五5相邻需焊接的零件的个数为二；零件六6同时和零件五5、零件二2相邻且需焊接，则和零件六6相邻需焊接的零件的个数为二；零件二2同时和零件三3、零件六6、零件七7相邻且需焊接，则和零件二2相邻需焊接的零件的个数为三；零件七7和零件一1、零件二2、零件三3相邻且需焊接，则和零件七7相邻需焊接的零件的个数为三；零件三3同时和零件二2、零件七7、零件八8相邻且需焊接，则和零件三3相邻需焊接的零件的个数为三。

[0025] 若状态参数属于目标类型，则以焊接模式进行焊接；在本实施例中，焊接模式设置为包括以下步骤：
若零件的质量大于预设质量，则将其标记为重件；
在本实施例中，设置为重件采用夹具装夹的方式进行定位焊接。

[0026] 具体的，质量大的零件本身较重，对整体的精度影响较大，因此采用夹具装夹的方式进行定位焊接，从而一方面能够提高重件的定位精度，另一方面能够以重件为参照焊接其他零件，以保证其他零件焊接时的定位精度。

[0027] 零件的质量小于预设质量，采用机械臂抓取的方式进行定位焊接。

[0028] 具体的，质量小的零件本身就轻，且对整体的精度影响较小，因此采用机械臂装夹的方式进行定位焊接，一方面避免所有的零件均采用夹具装夹的方式导致的成本过高，另一方面避免缩小焊枪的移动空间。

[0029] 更具体的，预设质量为设定的重量，可根据实际需求进行改变。

[0030] 在本实施例中，零件一1、零件二2、零件三3和零件八8均为重件。

[0031] 在本实施例中，采用激光焊接机对零件进行焊接，激光焊接具有焊接精度高、速度快，相较于传统的焊接热应变较小的优点。

[0032] 当重件之间存在焊缝时，按照第一程序进行焊接；在本实施例中，第一程序设置为包括以下步骤：
按焊缝长度从小到大的顺序，点焊所有焊缝；
具体的，如图2所示，零件二2和零件三3之间具有焊缝，零件三3和零件八8之间具
有焊缝，且零件二2和零件三3之间的焊缝长度大于零件三3和零件八8之间的焊缝，因此首
先焊接零件二2和零件三3，再焊接零件三3和零件八8，从最小长度的焊缝开始焊接，不仅可以降低焊接的变形量（短焊缝的焊接形变小），而且焊接完成后可以作为基准限制后续长焊缝焊接时零件的形变。

[0033] 当焊接后的重件没有构成一个整体时，按照第一子程序进行焊接；如图2所示，零件二2、零件三3和零件八8形成一个整体，但没有和零件一1形成一
个整体。

[0034] 在本实施例中，第一子程序设置为包括以下步骤：模拟出所有能够将全部重件连接为一个整体的焊接路径；
计算每条焊接路径的焊缝总长度；
按焊缝总长度最小的焊接路径点焊所有的重件；
具体的，如图2所示，要想将零件一1和零件二2、零件三3和零件八8形成的整体进
行连接，有两条焊接路径可以进行选择，其中第一条焊接路径为零件一1、零件四4、零件五
5、零件六6、零件二2，第二条焊接路径为零件一1、零件七7、零件二2，且第一条焊接路径的总焊缝长度大于第二条焊接路径的总焊缝长度，因此选择第二条焊接路径进行点焊焊接，
从而便于将质量大或邻接多的零件用最少的焊点焊接在一起，如果出现精度问题可以方便
后续打断焊点重新焊接。

[0035] 若相邻的需焊接的零件数量超出设定数量的所有零件均包含在焊缝总长度最小的焊接路径中，则按照第三子程序进行焊接；
在本实施例中，第三子程序设置为包括以下步骤：
当焊接完成的整体精度超出设定范围时，打断焊点重新焊接；
具体的，当焊接完成的整体精度超出设定范围时，说明焊接质量较低，为保证整体
的精度，需要打断焊点重新焊接，且由于之前采用的是点焊焊接，此时进行打断，相较于连续焊接的打断，省时省力。

[0036] 当焊接完成的整体精度在设定范围内时，则按焊缝长度从小到大的顺序，将焊接完成的整体和未焊接的零件进行点焊；
具体的，当焊接完成的整体精度在设定范围内时，说明焊接质量较高，此时可按照
焊缝长度从小到大的顺序，将焊接完成的整体和未焊接的零件进行点焊，从而既能够降低
焊接的变形量，在焊接完成后也可以作为基准限制后续长焊缝焊接时零件的形变。

[0037] 点焊完成后，对所有焊缝进行连续焊接。

[0038] 若相邻的需焊接的零件数量超出设定数量的所有零件没有均包含在焊缝总长度最小的焊接路径中，则按照第四子程序进行焊接。

[0039] 具体的，如图2所示，由于采用了第一条焊接路径，此时零件一1、零件七7、零件二2、零件三3和零件八8构成一个整体，零件四4、零件五5和零件六6独立设置，且假设设定数量为二，则零件一1、零件二2、零件三3、零件四4、零件五5、零件六6和零件七7均为相邻的需焊接的零件数量超出设定数量的零件，且零件四4、零件五5、零件六6没有包含在焊缝总长度最小的焊接路径中。

[0040] 在本实施例中，第四子程序设置为包括以下步骤：模拟出所有能够将具有最多的相邻的需焊接的零件数量的零件和焊接完成的重
件连接为一个整体的焊接路径；
计算每条焊接路径的焊缝总长度；
按焊缝总长度最小的焊接路径进行点焊；
重复上述步骤，直至将相邻的需焊接的零件数量超出设定数量的所有零件和焊接
完成的重件连接为一个整体；
具体的，零件四4和零件六6均可以和焊接完成的重件连接为一个整体，且由于零
件四4和零件一1之间的焊缝长度大于零件六6和零件二2之间的焊缝长度，零件四4和零件
一1之间的焊缝长度零件五5和零件六6之间的焊缝长度，因此首先焊接零件六6和零件二2，然后焊接零件五5和零件六6，然后焊接零件四4和零件五5，最后焊接零件四4和零件一1，从而既能够降低焊接的变形量，而且焊接完成后也可以作为基准限制后续长焊缝焊接时零件
的形变。

[0041] 当焊接完成的整体精度超出设定范围时，打断焊点重新焊接；具体的，当焊接完成的整体精度超出设定范围时，说明焊接质量较低，为保证整体
的精度，需要打断焊点重新焊接，且由于之前采用的是点焊焊接，此时进行打断，相较于连续焊接的打断，省时省力。

[0042] 当焊接完成的整体精度在设定范围内时，则按焊缝长度从小到大的顺序，将焊接完成的整体和未焊接的零件进行点焊；
具体的，当焊接完成的整体精度在设定范围内时，说明焊接质量较高，此时可按照
焊缝长度从小到大的顺序，将焊接完成的整体和未焊接的零件进行点焊，从而既能够降低
焊接的变形量，在焊接完成后也可以作为基准限制后续长焊缝焊接时零件的形变。

[0043] 点焊完成后，对所有焊缝进行连续焊接。

[0044] 当焊接后的重件构成一个整体时，按照第二子程序进行焊接。

[0045] 如图3所示，零件一1、零件二2和零件三3构成一个整体。

[0046] 在本实施例中，第二子程序设置为包括以下步骤：若相邻的需焊接的零件数量超出设定数量的所有零件均包含在焊缝总长度最小
的焊接路径中，则按照第三子程序进行焊接；
若相邻的需焊接的零件数量超出设定数量的所有零件没有均包含在焊缝总长度
最小的焊接路径中，则按照第四子程序进行焊接。

[0047] 具体的，如图3所示，假设设定数量为二，则零件五5、零件六6和零件七7为相邻的需焊接的零件数量超出设定数量的零件，且没有包含在焊接路径中；因此首先将零件六6和零件一1焊接，再将零件六6和零件五5焊接，然后将零件七7同时和零件一1、零件二2、零件三3进行焊接，最后将零件四4和零件一1进行焊接，将零件八8和零件三3进行焊接。

[0048] 当重件之间没有存在焊缝时，按照第二程序进行焊接。

[0049] 在本实施例中，第二程序设置为包括以下步骤：模拟出所有能够将全部重件连接为一个整体的焊接路径；
计算每条焊接路径的焊缝总长度；
按焊缝总长度最小的焊接路径点焊所有的重件；
若相邻的需焊接的零件数量超出设定数量的所有零件均包含在焊缝总长度最小
的焊接路径中，则按照第三子程序进行焊接；
若相邻的需焊接的零件数量超出设定数量的所有零件没有均包含在焊缝总长度
最小的焊接路径中，则按照第四子程序进行焊接。

[0050] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛
盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0051] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范
围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。