[发明专利]组立件的包角焊自动焊接工艺

说明书

本发明提供一种组立件的包角焊自动焊接工艺，包括：将等待焊接的加强筋根据设计图纸与底板装配，并预固定；将两个分别装有第一焊枪以及第二焊枪的机械臂分设于加强筋中线两侧，根据加强筋的焊脚尺寸确定包括焊接电流、焊接电压以及焊接速度在内的焊接参数，并同时确定第一焊枪和第二焊枪的焊接轨迹；本发明自动根据加强筋的焊脚尺寸确定本发明的组立件的包角焊自动焊接工艺的各个焊接参数以及焊接轨迹，并同时根据焊接的不同阶段自动切换不同的焊接姿态解决了现有技术包角焊人工焊接时焊缝成型质量差，焊接小车无法兼顾大角度包角焊的问题。

技术领域

本发明涉及船舶制造技术领域，特别是涉及一种组立件的包角焊自动焊接工艺。

背景技术

组立件是指在船舶建造过程中，在底板上安装若干块加强筋板以增加构件的强度而形成的结构组件。底板和加强筋的连接焊缝包括普通角焊缝和加强筋端部与底板连接处的转圆角焊缝，其中转圆角焊缝的焊接工艺即为包角焊工艺。在传统焊接方法中，由于包角焊焊接过程中焊枪位置和焊枪角度实时变化，导致其焊接工艺控制要求较高，对焊工操作技能水平要求也相当严格。焊工操作水平不足时，包角焊焊缝就会在筋板端部出现应力集中、裂纹等问题，焊缝质量难以保证。现有自动焊接小车焊接平直焊缝时可获得良好的焊缝质量，然而包角焊时焊枪姿态灵活性不足，难以获得高质量的包角焊缝；采用机器人焊接时其机械臂姿态变化虽然可调整，但是相应程序编制存在较大困难。因此，目前针对包角焊一般采用人工焊接配合高水平焊工以保证焊接质量，但该方法难以提高效率且成本较高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种组立件的包角焊自动焊接工艺，解决了现有技术包角焊人工焊接时焊缝成型质量差，焊接小车无法兼顾大角度包角焊的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种组立件的包角焊自动焊接工艺，包括：

将等待焊接的加强筋根据设计图纸与底板装配，并预固定；

将两个分别装有第一焊枪以及第二焊枪的机械臂分设于加强筋中线两侧，根据加强筋的焊脚尺寸确定包括焊接电流、焊接电压以及焊接速度在内的焊接参数，并同时确定第一焊枪和第二焊枪的焊接轨迹；

机械臂控制第一焊枪以及第二焊枪分别朝第一起弧点以及第二起弧点移动并当第一焊枪以及第二焊枪到达时同时起弧；

机械臂继续控制第一焊枪和第二焊枪以直线焊姿态朝加强筋中线沿加强筋与底板的焊缝移动，并越过加强筋中线分别同时移动至第一折返点以及第二折返点；接着，机械臂控制第一焊枪和第二焊枪掉头保持直线焊姿态继续沿所述焊缝分别同时运行至第一包角焊起焊点和第二包角焊起焊点，第一焊枪以及第二焊枪切换直线焊姿态至包角焊姿态，并在机械臂控制下沿所述焊缝同时移动至第一包角焊终点以及第二包角焊终点，接着再切换焊接姿态至直线焊姿态，沿焊缝移动至第一终点和第二终点。

优选的，所述焊接参数根据不同焊脚尺寸的加强筋，焊接电流的取值范围为140～180A，焊接电压的取值范围为21～26V，焊接速度的取值范围为18～30cm/min，通过根据不同的加强筋的焊脚尺寸确定不同的焊接参数，能够更好的保证焊接品质。

优选的，所述直线焊姿态为当第一焊枪或第二焊枪与当前焊接位置的加强筋与焊缝的连接面之间的第一角度取值25°～35°，第一焊枪或第二焊枪与其运动方向法线之间的第二角度取值125°～135°时，直线焊姿态能够保证第一焊枪以及第二焊枪在焊接轨迹为直线的焊缝时，保证更好的焊接质量。

优选的，所述包角焊姿态为当第一焊枪或第二焊枪与当前焊接位置的加强筋与焊缝的连接面之间的第一角度取值40°～50°，第一焊枪或第二焊枪与其运动方向法线之间的第二角度取值85°～95°时，包角焊姿态能够保证第一焊枪以及第二焊枪在焊接转圆角焊缝时，保证更好的焊接质量。