[发明专利]一种机器人管板焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人压力容器管板焊接方法，属于压力容器焊接领域。

背景技术

管板是换热器、反应器、储存器等压力容器中常用的构件，在石油、化工、电力、冶金、轻工、核电等行业的应用极其广泛。2011年中国压力容器规模以上企业419家，行业产业总产值为707亿元，预计至2017年我国金属压力容器行业市场规模预计将突破1200亿元。但我国压力容器的焊接制造过程长期存在自动化程度低、效率低、需要大量技术工人重复劳动等问题，提高成本的同时，质量也难以保证。目前我国的压力容器制造行业与世界工业发达国家相比，无论在产能、生产效率、技术装备的先进性还是产品质量控制与管理、技术标准和信息化技术的应用方面都存在较大差距。

目前，虽然压力容器的焊接已开始采用焊接操作架、自动化焊接小车等半自动化、专用化的焊接装备，但这些装置的使用和安装过程复杂，自动化程度不高。由于压力容器的体积和重量通常都较大、运输吊装困难，且焊接回转工作台的体积庞大、成本较高，不易进行变位操作。急需开发一种既能保证产品质量,又能提高焊接效率的自动化焊接方法。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种机器人管板焊接方法，该焊接方法智能化程度高、操作简便、并且能保证产品质量,提高加工效率。

本发明的技术方案是：

一种机器人管板焊接方法,包括以下步骤:

A.将需要焊接的管板组装好，并固定在焊接夹具上；

B.将焊接检测单元安装到机器人末端，对管板组装质量进行检测；

C.启动预先设定的机器人示教程序，对管板进行定位；

D.待管板定位完成后，启动预先设定的定位焊焊接程序，对每一个管口进行定位焊；

E.待定位焊焊接完成后，对定位焊焊接质量进行检测；

F.启动打底焊焊接程序，对管板进行焊接；

G.待打底焊焊接完成后，对打底焊焊接质量进行检测；

H.启动盖面焊焊接程序，对管板进行焊接；

I.待盖面焊焊接完成后，机器人返回初始位置，完成管板的自动焊接。

所述焊接检测单元为将视觉检测设备与管板焊接头集成的功能单元；

所述焊接质量检测方法，为机器人视觉法，通过CCD图像采集、焊缝图像处理对焊接缺陷进行自动检测；

所述定位焊焊接程序、打底焊焊接程序及盖面焊焊接程序均可根据焊接质量检测反馈的结果对焊接路径进行自动选择。

本发明的有益效果是：本发明一种机器人管板焊接方法，将管板焊接检测单元与机器人组合运用，提高了焊接加工效率，焊接方法智能化程度高，可对多种尺寸的工件进行加工，并保证了产品的焊接质量。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

图1是本发明管板焊接中板料结构图；

图2是本发明一种机器人管板焊接方法的步骤流程图。

具体实施方式

参照图1和图2，一种机器人管板焊接方法，包括以下步骤：

A.将需要焊接的管板组装好，并固定在焊接夹具上；

这时，焊接操作人员将管板组装好，确定符合标准后，将其夹紧固定好。

B.将焊接检测单元安装到机器人末端，对管板组装质量进行检测；

在步骤B中，将焊接检测单元安装到机器人末端后，需对板组装质量进行检测，所述管板组装质量检测方法，为机器人视觉法，通过CCD图像采集、图像处理对管板的外形尺寸、组装钢板的板厚和材质、待焊接区的清理状况、焊缝加工坡口的尺寸及待使用的焊接材料等进行检测，并将其位置信息标记反馈给焊接控制器，合格则留待定位焊接，否则将该管口记录入库以便在下一个工艺中剔除。

C.启动预先设定的示教程序，对管板进行定位；

在步骤C中，焊接操作人员对管板进行定位，确定机器人与管板之间的相对位置关系，并将数据记录到示教程序中，以便后续焊接程序的使用。

D.待管板定位完成后，启动预先设定的定位焊焊接程序，对每一个管口进行定位焊；

在步骤D中预先设定的定位焊焊接程序为保证管材焊件的外形尺寸和焊缝坡口间隙而设计的焊接程序，用来驱动机器人完成管板的定位焊接。定位焊焊接材料应与正式焊接的焊接材料相同，定位焊焊缝两端应尽可能焊出斜坡，以方便焊缝的接头。

E.待定位焊焊接完成后，对定位焊焊接质量进行检测；