一种相贯线智能化焊接方法技术

本发明专利技术涉及一种相贯线智能化焊接方法，采用机械加工的方法将准备焊接的工件开单V型坡口，并且在子管上加工出与母管相契合的形状，将二者对接装配，组对间隙为0~2mm；选用与母材匹配的焊材，焊接前机器人采用四点寻位法进行寻位，焊接过程中，通过观察机器人示教器显示屏对焊接参数，摆动宽度等进行实时调整和控制，设备使用双机器人焊接工作模式，焊前一个机器人在原位等待，另一个机器人行走到工件中间时给另一个机器人发出信号，此时两个机器人同时同向焊接；焊后经过焊缝外观检测、要求成形美观无缺陷。本发明专利技术的优点是采用分段设置参数的方式，操作简单、重复性高，提高焊接生产效率，降低生产成本，保证焊接质量，有效避免焊接缺陷。缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种相贯线智能化焊接方法


[0001]本专利技术涉及熔化极气体保护自动焊工艺
，尤其是一种相贯线智能化焊接方法。

技术介绍

[0002]在相贯线母管与子管的焊接工艺中，该工艺要求工件子管开30
°
坡口，同时子管的坡口形状与母管的直径相匹配，固定在母管上，由于此类相贯线工件多为T型接头，坡口加工后多为人工点固，故点焊固定后间隙难以控制，这给焊接工艺带来了较大的难度。另外，由于此类工件体积较大，长度较长，大约在6~15m，现阶段大部分采用单轴变位机在焊接中使工件配合机器人进行焊接，由于产品结构限制，导致焊接时无法转动变位机，焊接效率较低，人工成本较高；若焊接时工件不旋转只使用机器人焊接，则会存在上坡焊与下坡焊形式，焊接难度将大大增加，焊接质量也难以保证，易出现两侧未熔合、咬边等焊接缺陷。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的就是为了解决现有相贯线类工件焊接难度大、效率低、成本高和焊接质量难以保证的问题，提供了一种相贯线智能化焊接方法，采用分段设置参数的方式，操作简单、重复性高，提高焊接生产效率，降低生产成本，保证焊接质量，有效避免焊接缺陷。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种相贯线智能化焊接方法，具体步骤如下，包括：（1）坡口加工：采用机械加工的方法将准备焊接的工件开单V型坡口，并且在子管上加工出与母管相契合的形状，将二者对接装配，组对间隙为0~2mm，坡口加工过程注意勿变形；（2）焊材准备：选用与母材匹配的焊材，焊接母材为碳钢，采用φ1.2mm气体保护焊焊丝ER70
‑
G；（3）喷嘴寻位：焊接前进行试教，机器人采用四点寻位法进行寻位，即每一个坡口在焊接前均采用四点喷嘴寻位，第一次触碰母管，第二次、第三次、第四次触碰在子管上，确定X、Y、Z三个方向上的偏移量，在正式焊接时四点寻位的偏移量叠加到试教件的位置上，消除工件安装误差，保证起点位置及焊接轨迹的准确性；（4）参数设定：焊丝直指坡口，根据母管与子管的组对组对情况顺时针移动机器人，移动时焊丝指向不变，焊接时选用高速脉冲的焊接模式，共分为第一道打底焊、第二道填充焊和第三道盖面焊，每一道焊缝均存在上坡焊与下坡焊的形式，采用分段参数的形式设置：第一道的焊接速度为350~370mm/min、送丝速度为8~8.5m/min、电流200~220A、电压24~26V，第二道的焊接速度为370~380mm/min、送丝速度为8~9m/min、电流200~230A、电压24~26V，第三道的焊接速度为400mm/min、送丝速度为9m/min、电流220~240A、电压24~26V，通过提前设置焊接参数及工艺，焊接过程中无需再次调节；（5）工件焊接：焊接过程中，通过观察机器人示教器显示屏对应焊接参数及摆动宽
度进行实时调整和控制，保证焊缝成形，电弧燃烧稳定，设备使用双机器人焊接工作模式，焊接开始前其中一个机器人在原位等待，另一个机器人行走到工件中间时给另一个机器人发出信号，此时两个机器人同时向一个方向进行焊接，提高了焊接效率，同时保证了焊接的安全；（6）焊后检测：焊后经过焊缝外观检测，要求焊缝成形美观，无明显缺陷。
[0005]进一步地，所述步骤（1）中，对工件坡口附近除去锈、油等污物，以防止对焊缝的成形及质量造成影响。
[0006]进一步地，所述步骤（2）中，焊丝要求干燥、无油、无锈，并在焊接前对所用焊丝进行相应的焊前检查，如检查出厂质保书和焊丝盘开封前的密闭性检查。
[0007]进一步地，所述步骤（3）中，同一根母管上焊接有不同偏转方向和坡口形式的子管，焊接接头为两层三道，由于接头形式相同，可对此采用偏移指令，试教时只需试教一条子管上的焊缝，其余形式相同的子管坡口使用偏移程序进行偏移，生成新的焊接点位，后续只要进行点位微调即可，大大减少了示教量。
[0008]进一步地，所述步骤（4）中，第一道打底焊的摆动宽度设为2mm、焊接频率设为1.8Hz。
[0009]进一步地，所述步骤（4）中，第二道填充焊的摆动宽度设为2mm、焊接频率设为1.8~2.0Hz。
[0010]进一步地，所述步骤（4）中，第三道盖面焊的摆动宽度设为0mm、焊接频率设为0Hz。
[0011]本专利技术所用偏移程序为现有程序，可根据试教时焊接机器人在母管和子管上的触点计算对应方向上的偏移量，并在后续焊接其余子管时利用偏移指令对其进行焊接，无需再进行试教，保证焊接位置准确性，减小误差。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的技术方案的优点具体在于：（1）焊前试教，机器人选用四点寻位法，第一次在母管上寻位，第二、第三、第四次在子管上寻位，以此来确保焊接起弧点的正确性；（2）采用连续焊分段参数的方式，完成整个焊缝的焊接，单个坡口焊接完成后使用偏移程序进行偏移，偏移后生成下道坡口的点位，只需要微调便可确定新焊缝的起点及轨迹，大大的节约了试教时间；（3）利用机器人代替人工焊接，工艺稳定性高、重复性强，并且可以通过提前设置好的参数进行焊接，焊接质量有保障；（4）操作简单、重复性高，提高了焊接生产效率，降低了生产成本，保证了焊接质量。
附图说明
[0013]图1为本专利技术中母管与子管的相对位置示意图；图2为本专利技术的填充焊缝表面成形照片示意图；图3为本专利技术的盖面焊缝表面成形照片示意图。
实施方式
实施例
[0014]为使本专利技术更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术的一种相贯线智能化焊接方法进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0015]一种相贯线智能化焊接方法，具体步骤如下，其特征在于：（1）采用机械加工的方法将准备焊接的工件开坡口，按照相应标准规定如ASME标准。
[0016]（2）选用与母材匹配的焊材，包括干燥、无油、无锈的专用焊丝，并在焊接前对所用焊丝进行相应的焊前检查，如检查出厂质保书，焊丝盘开封前的密闭性检查等。
[0017]（3）将组对好的工件装夹于变位机或工装上，焊接机器人搭载单丝焊枪施焊。
[0018]（4）焊接过程中，通过试验确定机器人焊接参数，保证焊缝成形，电弧燃烧稳定，自动焊接时无需再次调整（5）焊后经过焊缝外观检测。
[0019]本实施例中，可按照如下焊接方法操作：1. 焊接设备与材料：（1）焊接机器人与焊接电源，均选用克鲁斯品牌，变位机及工装卡具设备连用；（2）焊接材料母材为碳钢，采用Φ1.2mm直径的气体保护焊焊丝ER70
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G。
[0020]2. 焊前准备：（1）坡口加工：如图1所示，采用车床对原材料开单V型坡口，并且在子管2上加工出与母管1相契合的形状，间隙0~2mm，坡口加工过程注意勿变形；（2）对接装配：效仿于实际焊接中采用工装夹持组对装配，保证精度。
[0021]3. 焊接过程：（1）喷嘴寻位：工件安装后进行四点喷嘴寻位，消除工件安装误差，保证起点位置及焊接轨迹；（2）焊接位置：焊丝直指坡口，根据母管与子管的组对组对情况，移动机器人焊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相贯线智能化焊接方法，具体步骤如下，其特征在于：（1）坡口加工：采用机械加工的方法将准备焊接的工件开单V型坡口，并且在子管上加工出与母管相契合的形状，将二者对接装配，组对间隙为0~2mm，坡口加工过程注意勿变形；（2）焊材准备：选用与母材匹配的焊材，焊接母材为碳钢，采用φ1.2mm气体保护焊焊丝ER70
‑
G；（3）喷嘴寻位：焊接前进行试教，机器人采用四点寻位法进行寻位，即每一个坡口在焊接前均采用四点喷嘴寻位，第一次触碰母管，第二次、第三次、第四次触碰在子管上，确定X、Y、Z三个方向上的偏移量，在正式焊接时四点寻位的偏移量叠加到试教件的位置上；（4）参数设定：焊丝直指坡口，根据母管与子管的组对组对情况顺时针移动机器人，移动时焊丝指向不变，焊接时选用高速脉冲的焊接模式，共分为第一道打底焊、第二道填充焊和第三道盖面焊，每一道焊缝均存在上坡焊与下坡焊的形式，采用分段参数的形式设置：第一道的焊接速度为350~370mm/min、送丝速度为8~8.5m/min、电流200~220A、电压24~26V，第二道的焊接速度为370~380mm/min、送丝速度为8~9m/min、电流200~230A、电压24~26V，第三道的焊接速度为400mm/min、送丝速度为9m/min、电流220~240A、电压24~26V；（5）工件焊接：焊接过程中，通过观察机器人示教器显示屏对应焊接参数及摆动宽度进行实时调整和控制，设备使用双机器人焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红军，朱文东，冯一鸣，
申请(专利权)人：南京奥特自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：