浅析Web GL在构架焊接方面的应用

钟宏远

摘 要 焊接构架作为轨道车辆走行部中最为重要的骨架型部件，焊接质量直接关系到车辆运行的安全性与稳定性。利用三维可视化Web GL功能，构建转向架焊接构架质量控制点的数字化、可视化管理，提高构架焊接质量管理。本文通过对构架焊接及Web GL功能进行论述，分析Web GL在构架焊接方面的应用。

关键词 Web GL;焊接构架;质量控制点;三维可视化

1 研究背景

随着近些年轨道行业的快速发展，车辆运行速度也在不断攀升，确保车辆生产制造质量是保证车辆安全运行的首要前提。转向架作为车辆的走行部，长期处于恶劣的工作环境中，其中的焊接构架工作环境更甚，通过各类高技术手段辅助焊接构架的生产成为各大车辆关注的重点。Web GL功能是目前运用较为成熟的辅助性系统，能过够实现三维可视化的功能，利用其构建构架质量控制点的数字化、可视化管理，能够有效提高构架焊接的质量管控[1]。

2 构架焊接分析

构架作为转向架的核心部件，结构复杂且焊接量大。焊接构架通常为H型结构，由侧梁、横梁、纵向连接梁、空气弹簧支承梁、制动吊座、定位臂座、增压缸安装座、垂向止挡、电机吊座、齿轮箱吊座等组成。构架主体结构为两侧的横梁结构及中间的无缝钢管，整体全部使用焊接连接，焊接质量的好坏直接关系到构架的强度。构架除侧梁大长焊缝可以使用自动化机器人辅助焊接，其他部位的焊接均由人工完成，对于人工的要求十分严格，对焊接质量的检查也是重中之重[2]。

3 Web GL的应用

3.1 Web GL介绍

Web GL（Web Graphics Library）是一种3D绘图协议，能够实现复杂三维数据的可视化，并在Web端提供3D加速渲染功能，实现三维场景的可视化，最重要的是Web GL可以实现在浏览器端的三维可视化，不需要依赖任何插件，且可以在移动手机、平板电脑以及台式电脑等不用硬件上运行，在制造型企业中运用十分合适。

3.2 应用设计

Web应用主要数据呈现类型为三维模型、文本及图片，并且在查看、添加新质控点模块使用数据库实现了质控点信息查询、新建功能。Web应用的数据设计如图1所示，质量控制点的实体属性图如图2所示。根据质控点的实体属性图，创建质控点分布表。

3.3 创建三维模型

三维模型是质量控制点的呈现载体，三维模型浏览模块是Web应用的核心模块。创建焊接构架三维模型如图3所示。建立模型树模块，用于展示焊接构架的零部件组成，当用户点击指定零部件时，在三维模型中进行高亮显示;建立三维模型浏览模块，用于展示焊接构架的三维模型，当用户点击或触摸时可实现平移、旋转、放缩功能;创建质控点查看模块，当用户点击模型中质控标记点时，展示该质控点的名称和详细内容[3]。

4 结束语

基于Web GL功能创建的转向架焊接构架质量控制点三维可视化研究，使焊接构架三维具备数据实时性、高级渲染性、人机交互性和模型可扩展性的功能，为质量控制点提供数字化查询、存储、统计分析的能力，提高了质量管控的整体效果。

参考文献

[1] 朱海林，陳登峰，王帅举.基于WebGL的BIM模型三维可视化技术研究[J].科技风，2019，（31）：123.

[2] 赵海鹏，周杨，卞和方.基于Three.js的三维虚拟校园系统设计与实现[J].兰州交通大学学报，2019，38（3）：85-94.

[3] 张丹丹. 基于决策树与THREE.JS的小麦阶段性灾害可视化研究与应用[D].合肥：安徽农业大学，2017.