一种长焊缝机器人焊接工艺

文档序号:1897958 发布日期:2021-11-30 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种长焊缝机器人焊接工艺 (Long-weld-joint robot welding process ) 是由 张书生 马英凯 朱维金 于 2021-09-03 设计创作,主要内容包括:本发明属于焊接技术领域,特别涉及一种长焊缝机器人焊接工艺。本发明通过多个复合焊接机器人协同完成工件的具有分叉焊缝及长焊缝的闭环连续密封焊接,首先采用三台焊接机器人同时进行焊接起弧形成共熔池起始点,且分别进行分叉焊接,长焊缝通过两台焊接机器人交替进行连续焊接,收弧时通过两台焊接机器人或三台焊接机器人进行终结共熔池,形成封闭焊缝。本发明全过程无冷接头,适合密封结构,从而进一步提高焊缝的质量,进而提高焊接的质量。(The invention belongs to the technical field of welding, and particularly relates to a long-weld-joint robot welding process. The invention completes closed-loop continuous sealing welding with a bifurcated welding line and a long welding line of a workpiece by the cooperation of a plurality of composite welding robots, firstly adopts three welding robots to simultaneously perform welding and arc striking to form a common melting pool starting point, and performs bifurcated welding respectively, the long welding line performs continuous welding alternately by two welding robots, and performs final common melting pool by two welding robots or three welding robots during arc receiving to form a closed welding line. The invention has no cold joint in the whole process and is suitable for sealing structures, thereby further improving the quality of welding seams and further improving the welding quality.)

一种长焊缝机器人焊接工艺

技术领域

本发明属于焊接技术领域,特别涉及一种长焊缝机器人焊接工艺。

背景技术

大型钢结构的焊接影响其制造效率及质量,机器人自动化、智能化焊接是解决这一问题的主要手段。对于大型钢结构的焊接,部件本身结构、重量影响不适合旋转或转动,因此不适合专机或固定式机械手作业。在重要部件上保证稳定的焊接质量,是焊接工艺的关键问题。机器人焊接系统一般由焊接承载机构、焊接系统、控制系统组成,承载机构又分为固定式工业机械手、轨道式小车、自主移动式机构;焊接系统由MIG/MAG焊接电源、焊枪、保护气、送丝机构等组成;控制系统负责承载机构的运动、跟踪、焊接质量控制等。

目前,常用的大型钢结构焊接的是轨道式机器人焊接系统,该系统由机器人运行轨道、机器人及焊接系统组成,使用时需要预先进行轨道铺设,仅适用于能够铺设轨道的焊缝,并且轨道的柔性在一定范围内,无法适应焊缝形式的变换。大型设备属于单件小批量产品,多数焊缝是非标结构,焊缝整体结构形式复杂,因此,这种轨道式结构的应用受到限制。

发明内容

针对上述问题,本发明的目的在于提供一种长焊缝机器人焊接工艺,以解决现有轨道式机器人焊接系统无法完成非标结构焊缝的焊接问题。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

本发明实施例提供的一种长焊缝机器人焊接工艺,包括至少四台焊接机器人;所述方法包括以下步骤:

1)在底板上放置盖板及盖板两端的立板;

焊缝包括:盖板两侧长边与底板之间的左连续长焊缝和右连续长焊缝、一立板与盖板的一端部和底板之间的拱形上弧焊缝和下端填角焊缝、另一立板与盖板的另一端和底板之间的另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝;

2)采用三台焊接机器人在盖板的一端部同时进行焊接,起弧点在拱形上弧焊缝、下端填角焊缝与左连续长焊缝的交汇处;三台焊接机器人通过三把焊枪在起弧点引弧形成共熔池起始点;

然后,三台焊接机器人分别沿左连续长焊缝、拱形上弧焊缝和下端填角焊缝进行连续施焊;

3)两台焊接机器人的两把焊枪在拱形上弧焊缝、下端填角焊缝与右连续长焊缝的交汇处相遇,形成共熔池汇聚点后,其中一台焊接机器人沿右连续长焊缝进行连续施焊,另一台焊接机器人收弧;

4)左连续长焊缝和右连续长焊缝均通过两台焊接机器人交替进行连续施焊,直至左连续长焊缝和右连续长焊缝的另一端;

5)在立板的另一端,左连续长焊缝或右连续长焊缝与另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝的交汇处,两台焊接机器人的两把焊枪形成共熔池后,分别沿另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝进行连续施焊;

6)收弧:

三台焊接机器人的三把焊枪在右连续长焊缝或左连续长焊缝与另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝的交汇处相遇,形成共熔池终结点后,息弧;

或者,两台焊接机器人的两把焊枪在右连续长焊缝或左连续长焊缝与另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝的交汇处相遇,形成共熔池汇聚点后,其中一焊接机器人沿未完成焊接的焊缝进行反向施焊,直至与对该焊缝实施焊接的焊接机器人的焊枪相遇,形成共熔池终结点后,息弧,从而形成封闭焊缝。

在一种可能的实现方式中,在对左连续长焊缝和右连续长焊缝进行施焊时,两把焊枪在交替点具有共熔池。

在一种可能的实现方式中,所述共熔池的长度为10-20mm。

在一种可能的实现方式中,在步骤6)中,在右连续长焊缝或左连续长焊缝与另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝的交汇处,焊接另一端拱形上弧焊缝的焊接机器人焊枪和焊接另一端下端填角焊缝的焊接机器人焊枪相遇,形成共熔池;此时右连续长焊缝或左连续长焊缝未完成焊接,其中一焊接机器人沿右连续长焊缝或左连续长焊缝反向进行施焊,直至与对该焊缝实施焊接的焊接机器人焊枪相遇,形成共熔池终结点后,息弧,从而形成封闭焊缝。

在一种可能的实现方式中,在步骤6)中,在右连续长焊缝或左连续长焊缝与另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝的交汇处,焊接右连续长焊缝或左连续长焊缝的焊接机器人焊枪与焊接另一端下端填角焊缝的焊接机器人焊枪相遇,形成共熔池;此时,另一端拱形上弧焊缝未完成焊接,其中一焊接机器人沿另一端拱形上弧焊缝反向进行施焊,直至与对另一端拱形上弧焊缝进行施焊的焊接机器人焊枪相遇,形成共熔池终结点后,息弧。

在一种可能的实现方式中,所述焊接机器人设置于AGV车上。

本发明的优点及有益效果是:

本发明适合对于大型钢结构的焊接,部件本身因结构、重量影响不适合旋转或转动,通过多个复合焊接机器人协同完成工件的具有分叉焊缝及长焊缝的闭环连续密封焊接,全过程无冷接头,适合密封结构,从而进一步提高焊缝的质量,进而提高焊接的质量。

本发明在焊枪交替点是具有共熔池,保证中间无搭接点,熔池在融化状态时间长,铁水流动性好,气体逃逸时间长,保证产品质量。

本发明的整个焊接过程连续,减少了搭接焊、起弧、收弧的次数,避免了缺陷,符合密封结构的要求。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1为本发明中多个焊接机器人的工作状态示意图;

图2为图1中I处放大图;

图3为本发明中多个焊接机器人的工作状态俯视图;

图中:1、辅助焊接机器人,2、左侧a序焊接机器人,3、左侧b序焊接机器人,4、右侧a序焊接机器人,5、右侧b序焊接机器人,6、共熔池起始点,7、共熔池汇聚点,8、拱形上弧焊缝,9、下端填角焊缝,10、左连续长焊缝,11、右连续长焊缝,12、第一端车位,13、右侧第一车位,14、左侧第一车位,15、右侧第二车位,16、右侧第三车位,17、右侧第四车位,18、底板,19、立板,20、盖板,21、第二端车位。

具体实施方式

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的一种长焊缝机器人焊接工艺,通过多个复合焊接机器人协同完成工件的具有分叉焊缝及长焊缝的闭环连续密封焊接,全过程无冷接头,适合密封结构。该长焊缝机器人焊接工艺,包括至少四台焊接机器人,各焊接机器人分别设置于AGV车上;该方法包括以下步骤:

1)在底板18上放置盖板20及盖板20两端的立板19,如图1-2所示;

焊缝包括:盖板20两侧长边与底板18之间的左连续长焊缝10和右连续长焊缝11、一立板19与盖板20的一端部和底板18之间的拱形上弧焊缝8和下端填角焊缝9、另一立板19与盖板20的另一端和底板18之间的另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝;

2)采用三台焊接机器人在盖板20的一端部同时进行焊接,起弧点在拱形上弧焊缝8、下端填角焊缝9与左连续长焊缝10的交汇处;三台焊接机器人通过三把焊枪在起弧点引弧形成共熔池起始点6;

然后,三台焊接机器人分别沿左连续长焊缝10、拱形上弧焊缝8和下端填角焊缝9进行连续施焊;

3)两台焊接机器人的两把焊枪在拱形上弧焊缝8、下端填角焊缝9与右连续长焊缝11的交汇处相遇,形成共熔池汇聚点7后,其中一台焊接机器人沿右连续长焊缝11进行连续施焊,另一台焊接机器人收弧;

4)左连续长焊缝10和右连续长焊缝11均通过两台焊接机器人3交替进行连续施焊,直至左连续长焊缝10和右连续长焊缝11的另一端;

5)在盖板20的另一端,左连续长焊缝10或右连续长焊缝11与另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝的交汇处,两台焊接机器人的两把焊枪形成共熔池后,分别沿另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝进行连续施焊;

6)收弧:

三台焊接机器人的三把焊枪在右连续长焊缝11或左连续长焊缝10与另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝的交汇处相遇,形成共熔池终结点后,息弧;

或者,两台焊接机器人的两把焊枪在右连续长焊缝11或左连续长焊缝10与另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝的交汇处相遇,形成共熔池汇聚点后,其中一焊接机器人沿未完成焊接的焊缝进行反向施焊,直至与对该焊缝实施焊接的焊接机器人的焊枪相遇,形成共熔池终结点后,息弧,从而形成封闭焊缝。

本发明的实施例中,在对左连续长焊缝10和右连续长焊缝11进行施焊时,两把焊枪在交替点具有共熔池。具体地,该共熔池的长度为10-20mm。

本发明的一实施例中,在步骤6)中,在右连续长焊缝11或左连续长焊缝10与另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝的交汇处,焊接另一端拱形上弧焊缝的焊接机器人焊枪和焊接另一端下端填角焊缝的焊接机器人焊枪相遇,形成共熔池;此时右连续长焊缝11或左连续长焊缝10未完成焊接,其中一焊接机器人沿右连续长焊缝11或左连续长焊缝10反向进行施焊,直至与对该焊缝实施焊接的焊接机器人焊枪相遇,形成共熔池终结点后,息弧,从而形成封闭焊缝。

本发明的另一实施例中,在步骤6)中,在右连续长焊缝11或左连续长焊缝10与另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝的交汇处,焊接右连续长焊缝11或左连续长焊缝10的焊接机器人焊枪与焊接另一端下端填角焊缝的焊接机器人焊枪相遇,形成共熔池;此时,另一端拱形上弧焊缝未完成焊接,其中一焊接机器人沿另一端拱形上弧焊缝反向进行施焊,直至与对另一端拱形上弧焊缝进行施焊的焊接机器人焊枪相遇,形成共熔池终结点后,息弧。

实施例

本发明提供的一种长焊缝机器人焊接工艺,包括辅助焊接机器人1、左侧a序焊接机器人2、左侧b序焊接机器人3、右侧a序焊接机器人4及右侧b序焊接机器人5,如图1-2所示,具体施焊过程是:

1)辅助焊接机器人1、左侧a序焊接机器人2及右侧a序焊接机器人4在盖板20的一端部同时进行焊接,辅助焊接机器人1在第一端车位12,左侧a序焊接机器人2在左侧第一车位14,右侧a序焊接机器人4在右侧第一车位13,如图3所示;起弧点在立板19、盖板20及底板18的一交汇处(拱形上弧焊缝8、下端填角焊缝9与左连续长焊缝10的交汇处);三台焊接机器人的焊枪在起弧点引弧形成共熔池起始点6;

然后,左侧a序焊接机器人2沿左连续长焊缝10进行施焊;右侧a序焊接机器人4沿拱形上弧焊缝8进行施焊;辅助焊接机器人1沿下端填角焊缝9进行施焊;

2)右侧a序焊接机器人4和辅助焊接机器人1在立板19、盖板20及底板18的另一交汇处(拱形上弧焊缝8、下端填角焊缝9与右连续长焊缝11的交汇处),相遇形成共熔池汇聚点7;

然后,辅助焊接机器人1息弧退出,右侧a序焊接机器人4沿右连续长焊缝11继续进行连续施焊;

3)左连续长焊缝10通过左侧a序焊接机器人2和左侧b序焊接机器人3交替进行连续施焊,直至盖板20的另一端;

右连续长焊缝11通过右侧a序焊接机器人4和右侧b序焊接机器人5交替进行施焊,直至盖板20的另一端;如图3所示,右侧a序焊接机器人4的路径由右侧第一车位13到右侧第三车位16,右侧b序焊接机器人5由右侧第二车位15到右侧第四车位17,依次类推;

4)在盖板20的另一端,左侧a序焊接机器人2先到达左连续长焊缝10与另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝的交汇处;此时,辅助焊接机器人1由第一端车位12移动到第二端车位21,已在盖板20的另一端等候,如图3所示;左侧a序焊接机器人2的焊枪与辅助焊接机器人1的焊枪在该交汇点形成共熔池后,分别沿另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝进行连续施焊;

5)辅助焊接机器人1、左侧a序焊接机器人2及右侧a序焊接机器人4同时到达右连续长焊缝11与另一端拱形上弧焊缝和另一端下端填角焊缝的交汇处,形成共熔池终结点后,息弧,从而形成封闭焊缝。

本实施例中,辅助焊接机器人1、左侧a序焊接机器人2、左侧b序焊接机器人3、右侧a序焊接机器人4及右侧b序焊接机器人5均为焊接机器人系统设置在移动AGV车体上。AGV车和机器人为一体也可称之为复合机器人,所述AGV,AGV(Automated Guided Vehicles)又名无人搬运车,自动导航车,激光导航车。其显著特点的是无人驾驶,AGV上装备有自动导向系统,可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶,将货物或物料自动从起始点运送到目的地。AGV的另一个特点是柔性好,自动化程度高和智能化水平高。

本发明通过辅助焊接机器人1、左侧a序焊接机器人2、左侧b序焊接机器人3、右侧a序焊接机器人4及右侧b序焊接机器人5,五个焊接机器人的配合,完成底板18、立板19和盖板20的分叉焊缝及长焊缝连续密封焊接,焊接过程中有闭环分叉的焊缝,全过程无冷接头,适合密封结构。

本发明在焊枪交替点是具有共熔池,保证中间无搭接点,熔池在融化状态时间长,铁水流动性好,气体逃逸时间长,保证产品质量。整个焊接过程连续,减少了搭接焊、起弧、收弧的次数,避免了缺陷,符合密封结构的要求。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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