坡口焊缝机器人平焊的焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种坡口焊缝机器人平焊焊接方法，涉及焊接技术领域。本发明专利技术的焊接方法先在坡口的端部较窄处焊接一个表面为平面的基准体，以增大焊接操作空间，随后在基准体表面从坡口的第一焊接面向坡口的第二焊接面依次焊接首道焊体、至少一道中间焊体和尾道焊体，以保证焊接质量，即完成第一层焊接工序，最后按照同样方式，沿坡口深度方向向上依次完成多层焊接工序，直至将坡口焊缝填平。本发明专利技术实施例只采用了三种机器人焊枪的姿态，即可完成对应坡口的焊接工序，可以相应减少机器人焊枪控制编程工作，另外，由于采用了多道多层焊接方式，还可以保证焊接质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及坡口焊接
，特别涉及一种坡口焊缝机器人平焊焊接方法。
技术介绍
机器人自动焊接技术被广泛应用于汽车生产、船舶制造、零部件生产、电子电气制造等多个领域，并在相关产业中占据了主导地位，具有焊接质量稳定可靠、生产效率高、生产成本低且便于现代化管理等优点。在对100mm以上厚度的钢板采用机器人自动焊接技术进行焊缝焊接时，机器人需对焊缝坡口型式进行适应，并在焊缝坡口处完成多层多道焊接。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：当采用机器人焊枪对焊缝进行焊接时，经常会发生机器人焊枪的姿态与焊缝坡口形式配合不佳或姿态随意变化，缺少固定的机器人焊枪姿态，易造成焊接不稳定、焊缝成形不均匀、未熔合、气孔等焊缝的焊接质量缺陷，也给机器人焊枪姿态控制及编程带来困难。
技术实现思路
为了现有技术中因机器人焊枪的姿态造成焊缝的焊接质量差及控制编程困难的问题，本专利技术实施例提供了一种坡口焊缝机器人平焊焊接方法。所述技术方案如下：一种坡口焊缝机器人平焊焊接方法，所述焊接方法包括：对待焊接母材的坡口进行焊接形成一个基准体，所述坡口为V型坡口或J型坡口，所述坡口包括第一焊接面和第二焊接面，所述第一焊接面的一端和所述第二焊接面的一端之间的距离小于所述第一焊接面的另一端和所述第二焊接面的另一端之间的距离，所述基准体焊接在距离较小的所述第一焊接面和所述第二焊接面之间，所述基准体的表面为沿水平面的平面；完成第一层焊接工序：调整机器人焊枪姿态，使机器人焊枪具有第一姿态，在基准体上靠着第一焊接面完成首道焊接工序，从而在基准体上形成首道焊体；调整机器人焊枪姿态，使机器人焊枪具有第二姿态，在基准体上靠着首道焊体向第二焊接面依次完成至少一道焊接工序，从而在基准体上形成至少一道中间焊体；调整机器人焊枪姿态，使机器人焊枪具有第三姿态，在基准体上靠着最接近第二焊接面的中间焊体，完成尾道焊接工序，从而形成尾道焊体；控制机器人焊枪沿坡口深度方向向上偏移，机器人焊枪按照第一层焊接工序，沿坡口深度方向向上依次完成多层焊接工序，直至将坡口焊缝填平。进一步地，在第一层焊接工序之前，先测量基准体表面宽度尺寸，根据基准体表面宽度尺寸分别确定首道焊体、中间焊体和尾道焊体在基准体表面上的投影尺寸，并确定中间焊体的道数。优选地，在各层焊接工序中，所述首道焊体和所述尾道焊体在上一焊接面上的投影尺寸大于零。进一步地，所述方法还包括：在基准体焊接完成后，对基准体表面、第一焊接面和第二焊接面的表面进行修磨。进一步地，所述坡口的夹角为30°到45°之间，所述第一焊接面沿坡口深度方向设置。进一步地，所述机器人焊枪的第一姿态包括：所述机器人焊枪的喷嘴与所述基准体的垂直面之间的夹角为30°到34°之间，所述机器人焊枪的喷嘴与所述第一焊接面之间具有不小于1mm的最小间隙，所述机器人焊枪的焊丝伸长为17-19mm，所述机器人焊枪的焊丝与所述第一焊接面之间具有2-3mm的最小间隙。进一步地，所述机器人焊枪的第二姿态包括：所述机器人焊枪的喷嘴与所述基准体的垂直面之间的夹角为3°到7°之间，所述机器人焊枪的喷嘴与所述第一焊接面之间具有不小于1mm的最小间隙，所述机器人焊枪的焊丝伸长为17-19mm。更进一步地，待焊接的中间焊道的数量至少有两道时，所述机器人焊枪每次按等间隔向第二焊接面偏移。进一步地，所述机器人焊枪的第三姿态包括：所述机器人焊枪的喷嘴与所述基准体的垂直面之间的夹角为1°到5°之间，所述机器人焊枪的喷嘴与所述第二焊接面之间具有不小于1mm的最小间隙，所述机器人焊枪的枪身与所述第一焊接面之间具有不小于2mm的最小间隙，所述机器人焊枪的焊丝伸长为17-19mm，所述机器人焊枪的焊丝与所述第二焊接面之间具有1-3mm的最小间隙。进一步地，所述机器人焊枪沿坡口深度方向向上按等间距偏移。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例的焊接方法，它先在坡口的端部较窄处焊接一个表面为平面的基准体，以增大焊接操作空间，随后在基准体表面从坡口的第一焊接面向坡口的第二焊接面依次焊接首道焊体、至少一道中间焊体和尾道焊体，以保证焊接质量，即完成第一层焊接工序，最后按照同样方式，沿坡口深度方向向上依次完成多层焊接工序，直至将坡口焊缝填平。本专利技术实施例只采用了三种机器人焊枪的姿态，即可完成对坡口的焊接工序，可以相应减少机器人焊枪控制编程工作，另外，由于采用了多道多层焊接方式，还可以保证焊接质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的焊接方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的焊接方法中第一层焊接工序的流程示意图；图3是本专利技术实施例提供的焊接方法中坡口的设置示意图；图4是本专利技术实施例提供的焊接方法中基准体的焊接示意图；图5是本专利技术实施例提供的焊接方法中首道焊体的焊接示意图；图6是本专利技术实施例提供的焊接方法中中间焊体的焊接示意图；图7是本专利技术实施例提供的焊接方法中尾道焊体的焊接示意图；图8是本专利技术实施例中的清枪剪丝机构的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供了一种坡口焊缝机器人平焊焊接方法，是针对坡口焊接进行设计的，图1为本专利技术实施例的坡口焊缝机器人平焊焊接方法的流程示意图，结合图1，该焊接方法包括：步骤S1，在待焊接母材1合适位置上开设有开口朝上的坡口2。图3是本专利技术实施例提供的焊接方法中坡口的设置示意图，如图3所示，该坡口2可以为V型坡口或J型坡口，它包括第一焊接面2.1和第二焊接面2.2，第一焊接面2.1的一端和第二焊接面2.2的一端之间的距离小于第一焊接面2.1的另一端和第二焊接面2.2的另一端之间的距离，形成一个内窄外宽的结构形式。步骤S2，图4是本专利技术实施例提供的焊接方法中基准体的焊接示意图；结合图4，对待焊接母材1的坡口2进行焊接形成一个基准体3，基准体3焊接在距离较小的第一焊接面2.1和第二焊接面2.2之间，基准体3的表面为沿水平面的平面；步骤S3，结合图2所示的第一层焊接工序的流程示意图，完成第一层焊接工序：步骤S31，图5是本专利技术实施例提供的焊接方法中首道焊体的焊接示意图；结合图5，调整机器人焊枪4姿态，使机器人焊枪4具有第一姿态，在基准体3上靠着第一焊接面2.1完成首道焊接工序，完成首道焊接工序后，从而在基准体3上形成首道焊体；步骤S32，图6是本专利技术实施例提供的焊接方法中中间焊体的焊接示意图；结合图6，调整机器人焊枪4姿态，使机器人焊枪4具有第二姿态，在基准体3上靠着首道焊体向第二焊接面2.2依次完成至少一道焊接工序，从而在基准体3上形成至少一道中间焊体；步骤S33，图7是本专利技术实施例提供的焊接方法中尾道焊体的焊接示意图；结合图7，调整机器人焊枪4姿态，使机器人焊枪4具有第三姿态，在基准体3上靠着最接近第二焊接面2.2的中间焊体，完成尾道焊接工序，从而形成尾道焊体。步骤S4，控制机器人焊枪4沿坡口2深度方向向上偏移，机器人焊枪4按照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种坡口焊缝机器人平焊的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括：对待焊接母材的坡口进行焊接形成一个基准体，所述坡口为V型坡口或J型坡口，所述坡口包括第一焊接面和第二焊接面，所述第一焊接面的一端和所述第二焊接面的一端之间的距离小于所述第一焊接面的另一端和所述第二焊接面的另一端之间的距离，所述基准体焊接在距离较小的所述第一焊接面和所述第二焊接面之间，所述基准体的表面为沿水平面的平面；完成第一层焊接工序：调整机器人焊枪姿态，使机器人焊枪具有第一姿态，在基准体上靠着第一焊接面完成首道焊接工序，从而在基准体上形成首道焊体；调整机器人焊枪姿态，使机器人焊枪具有第二姿态，在基准体上靠着首道焊体向第二焊接面依次完成至少一道焊接工序，从而在基准体上形成至少一道中间焊体；调整机器人焊枪姿态，使机器人焊枪具有第三姿态，在基准体上靠着最接近第二焊接面的中间焊体，完成尾道焊接工序，从而形成尾道焊体；控制机器人焊枪沿坡口深度方向向上偏移，机器人焊枪按照第一层焊接工序，沿坡口深度方向向上依次完成多层焊接工序，直至将坡口焊缝填平。

【技术特征摘要】
1.一种坡口焊缝机器人平焊的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括：对待焊接母材的坡口进行焊接形成一个基准体，所述坡口为V型坡口或J型坡口，所述坡口包括第一焊接面和第二焊接面，所述第一焊接面的一端和所述第二焊接面的一端之间的距离小于所述第一焊接面的另一端和所述第二焊接面的另一端之间的距离，所述基准体焊接在距离较小的所述第一焊接面和所述第二焊接面之间，所述基准体的表面为沿水平面的平面；完成第一层焊接工序：调整机器人焊枪姿态，使机器人焊枪具有第一姿态，在基准体上靠着第一焊接面完成首道焊接工序，从而在基准体上形成首道焊体；调整机器人焊枪姿态，使机器人焊枪具有第二姿态，在基准体上靠着首道焊体向第二焊接面依次完成至少一道焊接工序，从而在基准体上形成至少一道中间焊体；调整机器人焊枪姿态，使机器人焊枪具有第三姿态，在基准体上靠着最接近第二焊接面的中间焊体，完成尾道焊接工序，从而形成尾道焊体；控制机器人焊枪沿坡口深度方向向上偏移，机器人焊枪按照第一层焊接工序，沿坡口深度方向向上依次完成多层焊接工序，直至将坡口焊缝填平。2.根据权利要求1所述的坡口焊缝机器人平焊焊接方法，其特征在于，在第一层焊接工序之前，先测量基准体表面宽度尺寸，根据基准体表面宽度尺寸分别确定首道焊体、中间焊体和尾道焊体在基准体表面上的投影尺寸，并确定中间焊体的道数。3.根据权利要求2所述的坡口焊缝机器人平焊焊接方法，其特征在于，在各层焊接工序中，所述首道焊体和所述尾道焊体在上一焊接面上的投影尺寸大于零。4.根据权利要求1所述的坡口焊缝机器人平焊焊接方法，其特征在于，所述方法还包括：在基准体焊接完成后，对基准体表面、第一焊接面和第二焊接面的表面进行修磨。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周冬，崖岗，姚志安，华霖，蒋新标，王法斌，卢靖宇，蔡依花，高兵，涂泽文，董小亮，姜志龙，
申请(专利权)人：武汉船用机械有限责任公司，广东省公路建设有限公司虎门二桥分公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42