[发明专利]无轨式自保护全位置自动焊接装置及其焊接工艺

权利要求书

1.一种无轨式自保护全位置自动焊接装置，包括全位置自动焊接机器人(1)、由全位置自动焊接机器人(1)带动进行焊接的半自动自保护焊机(2)以及与半自动自保护焊机(2)相接的送丝机(3)，所述全位置自动焊接机器人(1)包括控制系统、与所述控制系统相接的光电跟踪装置及其反馈装置、由所述控制系统进行控制的行走小车、对所述行走小车进行驱动的驱动机构以及将所述行走小车粘附固定在其所移动通道上的磁吸装置，所述半自动自保护焊机(2)的焊枪固定在全位置自动焊接机器人(1)的行走小车上；所述送丝机(3)内部设置有与送丝通断电路相配合使用的延时断弧电路；所述全位置自动焊接机器人(1)为BIPT-5型焊接机器人，半自动自保护焊机(2)为MPS-500半自动自保护焊机，送丝机(3)为XG-90送丝机，其特征在于：所述延时断弧电路包括光电耦合器，所述光电耦合器由一发光二极管和一三极管组成；所述半自动自保护焊机(2)的正负电源端分别与送丝机(3)的正负电源端相接且半自动自保护焊机(2)的电源电压为15V；

所述发光二极管的阴极接送丝机(3)的负电源端，发光二极管的阳极经电阻R2后接启动开关K1，所述启动开关K1的另一端接至送丝机(3)的正电源端，发光二极管的阴极分别经电阻R3和二极管D2后接极性电容C1的正极端，所述极性电容C1的负极端接地；所述三极管的集电极经二极管D1后接设置在送丝机(3)内部的送丝通断开关且其集电极经电阻R1后接设置在送丝机(3)内部的一正+12V电压端，所述三极管的发射极接地。

2.按照权利要求1所述的无轨式自保护全位置自动焊接装置，其特征在于：所述半自动自保护焊机(2)的焊枪为直焊枪。

3.一种权利要求1所述的无轨式自保护全位置自动焊接装置的焊接工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：

步骤一、在被焊接件(4)的焊接接头边缘粘贴全位置自动焊接机器人(1)光电跟踪导向用的导向线；

步骤二、全位置自动焊接机器人(1)通过所述光电跟踪装置跟踪所述导向线并扫描焊接接头的焊口断面尺寸以及所述焊口断面与导向线的相对位置，并进行自动模糊记忆；

步骤三、根据所述光电跟踪装置的扫描结果向所述控制系统中输入焊接工艺参数，或者由所述控制系统根据光电跟踪装置的扫描结果自动选取焊接工艺参数，并进行自动模糊记忆；

所输入或自动选取的焊接工艺参数为：所用焊接材料为自保护焊丝；焊接电流175～250A；焊接电压为17.0～19.5V；送丝速度为90～135cm/min；焊接速度为5.6～20cm/min；焊丝外伸长度为17～25mm；摆幅方式为直线、“之”字型和带点“之”字型；停留时间为0～100ms；

步骤四、通过操作所述控制系统控制全位置自动焊接机器人(1)的行走小车沿所述导向线行走，通过固定在所述行走小车上的半自动自保护焊机(2)的焊枪进行焊接，其焊接过程包括以下步骤：

(a)对所述焊口进行清洁和预热后，按步骤三中所记忆的工艺参数进行根焊；

(b)人为调整工艺参数或由所述控制系统自动选取工艺参数进行填充层焊接，直至焊至焊口深度为0.5～3.0mm处；

(c)人为调整工艺参数或由所述控制系统自动选取工艺参数进行盖面层的排道与焊接。

4.按照权利要求3所述的无轨式自保护全位置自动焊接工艺，其特征在于：步骤一中所述的被焊接件(4)为直径且壁厚δ≥3.0mm的磁性材料制大口径管道或储罐。

5.按照权利要求3或4所述的无轨式自保护全位置自动焊接工艺，其特征在于：步骤一中所述被焊接件(4)的材料为SUMITEN510-TMC钢，步骤三中所述的自保护焊丝为JC-29Ni1且其直径为

6.按照权利要求3或4所述的无轨式自保护全位置自动焊接工艺，其特征在于：步骤一中所述被焊接件(4)的材料为SUMI TEN610-TMC钢，步骤三中所述的自保护焊丝为直径的自保护焊丝JC-30或直径的自保护焊丝E71T8-K6。

7.按照权利要求3或4所述的无轨式自保护全位置自动焊接工艺，其特征在于：步骤(a)中所述的根焊为单道焊，步骤(b)中的填充层焊接为单道和多道焊，步骤(c)中所述的盖面焊为单道或多道焊。