【技术实现步骤摘要】
本申请涉及焊接，尤其涉及一种水下湿法焊接装置及其控制方法。
技术介绍
1、水下焊接技术主要有水下湿法焊接、水下局部干法焊接和水下干法焊接。水下湿法焊接直接在水中操作，工件和焊丝与水接触，电弧在水气化形成的空腔内稳定燃烧，具有设备简单、成本低廉、操作方便、适应能力强等优点。和水下干法焊接相比，水下湿法焊接的施工成本得到了很好的控制。
2、然而焊接过程中会产生大量焊接烟尘和气泡，会影响水下焊工的视线，难以看清熔池的状态，因此焊接质量不稳定。传统的水下焊接技术已经不能很好地满足高焊接质量的要求，因此需要开发新型半自动或全自动的高效焊接装置及技术。
3、另外，在水下焊接过程中，由于水的压缩作用，电弧稳定性较差，在焊接过程中易产生断弧现象。对焊丝进行预热，能够提高焊丝的熔化速度，大大增加了焊接效率，同时也能够改善电弧稳定性，获得较好的焊接成形。
技术实现思路
1、解决的技术问题：目前水下焊接自动化程度低，另外由于水下作业，焊接过程中易断弧，而现有装置不具有焊丝加热功能、容易产生焊接冷裂纹；故本申请的目的是提供一种可预热的自动化水下焊接装置，可以降低水下湿法焊接接头的冷裂纹敏感性。
2、技术方案：本申请公开了一种水下湿法焊接装置，包括焊接部、用于获取待焊接物位置信息并传输至控制部的监测部以及具有计算功能的控制部；所述焊接部包括工作台、焊枪和用于控制焊枪移动的移动架；该移动架底部与工作台固定连接，包括x轴导轨、y轴导轨和z轴导轨，该三组导轨分别对应三维方向相互
3、优选地，所述移动架包括设置在长方形工作台四角位置的四根立柱，该四根立柱按边分为两组，每组立柱按对立方向设有z轴导轨；每组立柱间设置的z轴导轨内滑动连接x轴导轨；两组x轴导轨高度和朝向对应，内滑动连接y轴导轨；所述焊接小车设置在y轴导轨上，沿y轴导轨运行，该焊接小车上固定连接焊枪；所述x轴导轨、y轴导轨和z轴导轨内均设有用于固定和移动的滑块。
4、优选地，所述移动架包括设置在长方形工作台四角位置的四根立柱，该四根立柱按边分为两组，每组立柱固定连接x轴导轨；两组x轴导轨高度和朝向对应，内滑动连接y轴导轨；所述焊接小车设置在y轴导轨上，沿y轴导轨运行，该焊接小车上设置有送丝机和代替z轴导轨的直角固定架；直角固定架最底端固定设置焊枪，该送丝机送出在直角固定架内部活动的焊丝，该焊丝自保持竖直的焊枪端头露出；该直角固定架的竖直部分设置有用于z轴移动的轴套结构；所述x轴导轨、y轴导轨内均设有用于固定和移动的滑块。
5、一种基于上述水下湿法焊接装置的控制方法，包括以下步骤：
6、步骤一：对待焊工件进行喷砂处理，去除表面的铁锈油污，根据被焊工件的材料选择对应的药芯焊丝后安装在焊枪上；
7、步骤二：将待焊工件安装在工作台上，使用夹具对待焊工件进行固定，开启监测部，读取待焊工件位置信息和焊枪位置信息，并传输至控制部；
8、步骤三：控制部根据得到的待焊工件位置信息与焊枪位置进行计算，得到将焊枪位置调整至与待焊工件缝隙一侧接触的调整参数，控制不根据该调整参数调整焊枪位置后，控制部开启电热装置，对焊丝进行预热；
9、步骤四：控制部计算焊枪的运行参数，该参数保证焊接过程中，焊丝位于工件的正上方，并与工件接触，焊丝运动轨迹与焊缝位置一致；后开启焊接电源，并使用运行参数控制焊枪进行焊接。
10、优选地，所述预热温度为50～500℃。
11、优选地，焊接电流为100～160a，焊接电压为25～33 v，焊接速度为10～20 cm/min。
12、有益效果：本申请通过三维导轨的设置，结合连接焊枪的焊接小车，进行精准的位置移动和自动化焊接，提高了焊接质量稳定性；通过增设在焊枪上的电热装置，对焊丝进行即时加热，提高了焊接效率，降低了水下湿法焊接接头的冷裂纹倾向，大大提高了焊接质量。
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1.一种水下湿法焊接装置，其特征在于，包括焊接部、用于获取待焊接物位置信息并传输至控制部的监测部以及具有计算功能的控制部；所述焊接部包括工作台（1）、焊枪（2）和用于控制焊枪（2）移动的移动架（3）；该移动架（3）底部与工作台（1）固定连接，包括x轴导轨（4）、y轴导轨（5）和z轴导轨（6），该三组导轨分别对应三维方向相互垂直设置；该移动架（3）还包括设置在导轨上的焊接小车（7），该焊接小车（7）上连接焊枪（2）；该焊枪（2）上连接电热装置；所述控制部控制焊枪（2）工作状态、位置移动和电热装置的工作状态。
2.根据权利要求1所述的水下湿法焊接装置，其特征在于，所述移动架（3）包括设置在长方形工作台（1）四角位置的四根立柱（8），该四根立柱（8）按边分为两组，每组立柱（8）按对立方向设有z轴导轨（6）；每组立柱（8）间设置的z轴导轨（6）内滑动连接x轴导轨（4）；两组x轴导轨（4）高度和朝向对应，内滑动连接y轴导轨（5）；所述焊接小车（7）设置在y轴导轨（5）上，沿y轴导轨（5）运行，该焊接小车（7）上固定连接焊枪（2）；所述x轴导轨（4）、y轴导轨（5）和z轴导轨（6
3.根据权利要求1所述的水下湿法焊接装置，其特征在于，所述移动架（3）包括设置在长方形工作台（1）四角位置的四根立柱（8），该四根立柱（8）按边分为两组，每组立柱（8）固定连接x轴导轨（4）；两组x轴导轨（4）高度和朝向对应，内滑动连接y轴导轨（5）；所述焊接小车（7）设置在y轴导轨（5）上，沿y轴导轨（5）运行，该焊接小车（7）上设置有送丝机（9）和代替z轴导轨（6）的直角固定架（10）；直角固定架（10）最底端固定设置焊枪（2），该送丝机（9）送出在直角固定架（10）内部活动的焊丝，该焊丝自保持竖直的焊枪（2）端头露出；该直角固定架（10）的竖直部分设置有用于z轴移动的轴套结构；所述x轴导轨（4）、y轴导轨（5）内均设有用于固定和移动的滑块。
4.一种权利要求1-3任一所述水下湿法焊接装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的水下湿法焊接装置的控制方法，其特征在于，所述预热温度为50～500℃。
6.根据权利要求4所述的水下湿法焊接装置的控制方法，其特征在于，焊接电流为100～160A，焊接电压为25～33 V，焊接速度为10～20 cm/min。
...【技术特征摘要】
1.一种水下湿法焊接装置，其特征在于，包括焊接部、用于获取待焊接物位置信息并传输至控制部的监测部以及具有计算功能的控制部；所述焊接部包括工作台（1）、焊枪（2）和用于控制焊枪（2）移动的移动架（3）；该移动架（3）底部与工作台（1）固定连接，包括x轴导轨（4）、y轴导轨（5）和z轴导轨（6），该三组导轨分别对应三维方向相互垂直设置；该移动架（3）还包括设置在导轨上的焊接小车（7），该焊接小车（7）上连接焊枪（2）；该焊枪（2）上连接电热装置；所述控制部控制焊枪（2）工作状态、位置移动和电热装置的工作状态。
2.根据权利要求1所述的水下湿法焊接装置，其特征在于，所述移动架（3）包括设置在长方形工作台（1）四角位置的四根立柱（8），该四根立柱（8）按边分为两组，每组立柱（8）按对立方向设有z轴导轨（6）；每组立柱（8）间设置的z轴导轨（6）内滑动连接x轴导轨（4）；两组x轴导轨（4）高度和朝向对应，内滑动连接y轴导轨（5）；所述焊接小车（7）设置在y轴导轨（5）上，沿y轴导轨（5）运行，该焊接小车（7）上固定连接焊枪（2）；所述x轴导轨（4）、y轴导轨（5）和z轴导轨（6）内均设有用于固定和移动的滑块。
...【专利技术属性】
技术研发人员：顾正家，周倩雯，严春妍，吴晨，张盛林，沈梦蝶，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：
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