一种船体曲面板自动焊接方法及焊接装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及船舶制造技术领域，具体公开了一种船体曲面板自动焊接方法及焊接装置。该船体曲面板自动焊接方法包括执行焊接程序，执行所述焊接程序包括如下步骤：执行打底焊；执行填充焊和盖面焊中的至少一个；每个所述焊接程序至少进行一层焊，且在执行每层焊前通过视觉跟踪系统识别坡口的待焊层的深度和待焊层的宽度，并根据所述深度和所述宽度选取焊接工艺参数；焊枪机构与所述视觉跟踪系统电连接，且所述焊枪机构通过所述视觉跟踪系统调节运动轨迹。避免了人工操作焊枪机构，焊接过程中不需要断弧，提高了焊缝的性能和质量。本发明专利技术提供的船体曲面板自动焊接方法能够提高焊缝的性能和质量，避免焊道偏移及避免焊接过程中出现的累积偏差。

A kind of automatic welding method and welding device for hull curved panel

【技术实现步骤摘要】
一种船体曲面板自动焊接方法及焊接装置
本专利技术涉及船舶制造
，尤其涉及一种船体曲面板自动焊接方法及焊接装置。
技术介绍
目前船舶制造行业和钢结构行业存在一些曲面板结构，比如船舶的船艏和船艉区域外板，这些曲面板的线型不规则，目前曲面板一般采用二氧化碳气体保护半自动焊或采用有轨自动焊机焊接。船体曲面板的半自动焊接方法存在的主要问题如下：由于坡口存在线型，操作难度较大，需要熟练的技能工人进行操作焊枪，操作过程中由于人员因素，每隔约600mm左右需要断弧，操作人员移动身位调整后再引弧。这些引熄弧位置根据现场探伤结果发现，所有打底的引熄弧位置均存在焊接缺陷，焊后必须碳刨清除。而如参数调节、干伸长控制、摆动需要人工判断和自主处理，因人而异，在细节的判断上会存在偏差，最终影响焊缝的性能和质量。有轨自动焊接的轨道分两种，一种为刚性轨道，但是刚性轨道并不符合不规则的曲面板的焊接。另一种轨道具有一定的柔性，但是由于轨道本身存在一定的面积，稳定性也较差，不能完全贴合曲面板。轨道存在偏差，导致焊道偏移。另外，现行焊接方案为采取焊前检测坡口，然后直接导入全套程序的方式，曲面板的焊接容易出现累计偏差。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种船体曲面板自动焊接方法，以提高焊缝的性能和质量，避免焊道偏移及避免焊接过程中出现的累积偏差。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种船体曲面板自动焊接方法，包括执行焊接程序，执行所述焊接程序包括如下步骤：执行打底焊；>执行填充焊和盖面焊中的至少一个；每个所述焊接程序至少进行一层焊，且在执行每层焊前通过视觉跟踪系统识别坡口的待焊层的深度和待焊层的宽度，并根据所述深度和所述宽度选取焊接工艺参数；焊枪机构与所述视觉跟踪系统电连接，且所述焊枪机构通过所述视觉跟踪系统调节运动轨迹。作为优选，在所述执行焊接程序之前还包括：将待焊接件放置到位；在所述待焊接件的所述坡口边缘画线。作为优选，所述打底焊包括：所述视觉跟踪系统检测所述坡口的待焊层的所述宽度，并根据所述宽度，控制所述焊枪机构在焊接过程中是否摆动；若所述宽度大于第一预设宽度W1，则所述焊枪机构在执行所述打底焊的过程中摆动，若所述宽度不大于第一预设宽度W1，则所述焊枪机构在执行所述打底焊的过程中不摆动。作为优选，在所述打底焊的过程中所述焊枪机构以第一摆动幅度F1摆动，所述第一摆动幅度F1为W-H1，其中，W为所述坡口的待焊层的宽度，H1为常数，且W大于H1。作为优选，在执行所述打底焊之后还包括：每层焊前所述视觉跟踪系统检测所述坡口的待焊层的所述深度，并判断所述深度是否大于预设深度D1，若不小于所述预设深度D1，则执行所述填充焊；若小于所述预设深度D1，则执行所述盖面焊。作为优选，在执行所述填充焊或所述盖面焊之前还包括：所述视觉跟踪系统检测所述坡口的待焊层的所述宽度，判断所述宽度是否大于第二预设宽度W2，若不小于所述第二预设宽度W2，则执行多道次焊接；若小于所述第二预设宽度W2，则执行单道次焊接。作为优选，在执行所述填充焊或所述盖面焊的所述单道次焊接中，所述焊枪机构以第二摆动幅度F2摆动，所述第二摆动幅度F2为W-H2，其中，W为所述坡口的待焊层的宽度，H2为常数，且W大于H2。作为优选，在执行所述填充焊或所述盖面焊的所述多道次焊接中，所述焊枪机构以第三摆动幅度F3摆动，所述第三摆动幅度F3为2*(W-H2)/3，焊接道数N为[X]，其中，X＝W/F3，[X]是指向上取整数，且取比X大的最小整数；W为所述坡口的待焊层的宽度，H2为常数，且W大于H2。作为优选，所述将待焊接件放置到位包括：放置支撑件，所述支撑件的宽度方向的中部开设有容置槽；将陶瓷衬垫放置于所述容置槽内，所述陶瓷衬垫的上端沿其长度方向开设有焊缝成型槽；将所述待焊接件放置于所述支撑件上，并使所述坡口与所述焊缝成型槽正对设置。本专利技术的另一个目的在于提供一种焊接装置，以提高焊缝的性能和质量，避免焊道偏移及避免焊接过程中出现的累积偏差。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种焊接装置，使用如上所述的船体曲面板自动焊接方法，包括：焊枪机构，用于焊接待焊接件，包括小车和设置于所述小车上的焊枪，所述小车能够沿所述待焊接件的坡口移动；视觉跟踪系统，设置于所述小车的一侧，并能够检测所述坡口的位置、深度和宽度；控制器，均与所述焊枪、所述小车和所述视觉跟踪系统电连接。本专利技术的有益效果：焊枪机构与视觉跟踪系统电连接，且焊枪机构通过视觉跟踪系统调节运动轨迹，避免了人工操作焊枪机构，焊接过程中不需要断弧，提高了焊缝的性能和质量。通过视觉跟踪系统调节焊枪机构的运动轨迹，从而无需设置供焊枪机构移动的轨道，焊枪机构的运动轨迹无偏差，焊道不会发生偏移。执行每层焊前通过视觉跟踪系统识别待焊接件的坡口的深度和宽度，并根据深度和宽度选取焊接工艺参数，对曲面板的焊接不会出现累计偏差。附图说明图1是本专利技术实施例提供的船体曲面板自动焊接方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的待焊接件的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的待焊接件另一视角的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的待焊接件放置到位后的结构示意图。图中：1、视觉跟踪系统；2、焊枪；3、待焊接件；4、坡口；5、陶瓷衬垫；51、焊缝成型槽；6、支撑件；W、宽度；D、深度。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部。本专利技术中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本专利技术保护范围的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本实施例提供了一种船体曲面板自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船体曲面板自动焊接方法，其特征在于，包括执行焊接程序，执行所述焊接程序包括如下步骤：/n执行打底焊；/n执行填充焊和盖面焊中的至少一个；/n每个所述焊接程序至少进行一层焊，且在执行每层焊前通过视觉跟踪系统(1)识别坡口(4)的待焊层的深度和待焊层的宽度，并根据所述深度和所述宽度选取焊接工艺参数；焊枪机构与所述视觉跟踪系统(1)电连接，且所述焊枪机构通过所述视觉跟踪系统(1)调节运动轨迹。/n

【技术特征摘要】
1.一种船体曲面板自动焊接方法，其特征在于，包括执行焊接程序，执行所述焊接程序包括如下步骤：
执行打底焊；
执行填充焊和盖面焊中的至少一个；
每个所述焊接程序至少进行一层焊，且在执行每层焊前通过视觉跟踪系统(1)识别坡口(4)的待焊层的深度和待焊层的宽度，并根据所述深度和所述宽度选取焊接工艺参数；焊枪机构与所述视觉跟踪系统(1)电连接，且所述焊枪机构通过所述视觉跟踪系统(1)调节运动轨迹。


2.根据权利要求1所述的船体曲面板自动焊接方法，其特征在于，在所述执行焊接程序之前还包括：
将待焊接件(3)放置到位；
在所述待焊接件(3)的所述坡口(4)边缘画线。


3.根据权利要求1所述的船体曲面板自动焊接方法，其特征在于，所述打底焊包括：
所述视觉跟踪系统(1)检测所述坡口(4)的待焊层的所述宽度，并根据所述宽度，控制所述焊枪机构在焊接过程中是否摆动；若所述宽度大于第一预设宽度W1，则所述焊枪机构在执行所述打底焊的过程中摆动，若所述宽度不大于第一预设宽度W1，则所述焊枪机构在执行所述打底焊的过程中不摆动。


4.根据权利要求3所述的船体曲面板自动焊接方法，其特征在于，在所述打底焊的过程中所述焊枪机构以第一摆动幅度F1摆动，所述第一摆动幅度F1为W-H1，其中，W为所述坡口(4)的待焊层的宽度，H1为常数，且W大于H1。


5.根据权利要求1所述的船体曲面板自动焊接方法，其特征在于，在执行所述打底焊之后还包括：
每层焊前所述视觉跟踪系统(1)检测所述坡口(4)的待焊层的所述深度，并判断所述深度是否大于预设深度D1，若不小于所述预设深度D1，则执行所述填充焊；若小于所述预设深度D1，则执行所述盖面焊。


6.根据权利要求5所述的船体曲面板自动焊接方法，其特征在于，在执行所述填充焊或所述盖面...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴磊磊，马金军，黎剑新，刘宝辉，
申请(专利权)人：广船国际有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44