[发明专利]一种机器人多层多道焊接方法

说明书

本发明涉及一种用于厚板坡口焊缝的机器人多层多道焊接方法，采用机器人对以T型材面板为例的厚板进行多层多道自动MAG焊接，机器人系统集成有弧焊机器人、弧焊电源系统、机器人焊枪系统、线激光扫描系统及机器人控制系统，线激光扫描系统可以获得V形坡口焊缝的坡口信息如坡口顶部宽度、坡口底部宽度、坡口中心位置等，通过线激光扫描获得坡口底部宽度匹配工艺数据库完成1‑2层的多层多道焊接，多次进行线激光扫描后完成整个焊缝的多层多道焊接，该方法有效解决了传统多层多道自动焊接中层道过多造成路径不准确的缺点。

技术领域

本发明涉及厚板焊接技术领域，特别涉及一种用于厚板坡口焊缝的机器人多层多道焊接方法。

背景技术

在工业生产中，厚板(板厚大于20mm)焊接需要采用多层多道的方法来实现，例如大型船舶分段制造中存在较多的厚板焊接工作，如分段T型材的焊接：T型材面板厚度较大(≥30mm)，需要开坡口进行多层多道焊接。

目前船厂的多层多道焊接过程中，通常采用手工焊接，工人劳动强度大，生产效率底下，质量不稳定，容易产生焊接缺陷。机器人焊接具有焊接质量稳定、生产效率高的特点，授权公告号为CN205764381U的一项名为“一种用于船舶分段制造的焊接机器人”的中国国家发明专利，该机器人在结构形式上可以用于船舶分段焊接。本发明则是为分段制造中的厚板机器人多层多道焊接提供了实现方法。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

多层多道焊接常规的自动化实现方法是通过传感器获得坡口的相关信息后，直接调用焊接数据库中的对应填充策略完成多层多道焊接。

但是由于实际工况较为复杂：T型材面板厚度较大，因此需要焊接的层道较多，经多次误差累计后容易出现焊接缺陷；人工组对过程中装配间隙误差范围较大，不同批次面板的坡口角度也存在差别，造成坡口信息众多，这对工艺数据库的精度和广度要求很高，通过坡口信息一次给出填充策略难度较大。

发明内容

鉴于已有技术和装置存在的缺陷，本发明提供一种用于厚板的机器人多层多道焊接方法，以解决上述背景技术中的技术缺点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于厚板的机器人多层多道焊接方法，包括以下步骤：

(1)对待焊厚板进行校准，避免错边，对厚板人工打底；

(2)使用线激光扫描系统寻找焊缝坡口中心位置及焊缝始末点位置；

(3)使用线激光扫描系统扫描获取焊缝坡口顶部宽度、坡口底部宽度，通过预先输入的板厚信息计算坡口角度；

(4)根据获得的坡口底部宽度及坡口角度匹配填充工艺数据库，获取焊接填充工艺参数；

(5)按照步骤(4)获取的焊接填充工艺参数开始自动焊接，结束上述焊接后重新执行线激光扫描程序，重新获取坡口底部宽度，根据新获取的坡口底部宽度重新匹配填充工艺数据库，获得新的焊接路径及参数规划，随后机器人开始自动焊接；

(6)循环重复步骤(5)，直到坡口底部距坡口顶部的高度小于2mm后，机器人根据坡口底部宽度和坡口角度匹配盖面工艺数据库，获取焊接盖面工艺参数；

(7)机器人按照获取的盖面工艺参数开始自动多层多道焊接，直至焊接完成，一个工件焊接结束。

进一步地，步骤(1)中，对校准后的待焊厚板进行焊前清理。

进一步地，所述填充工艺数据库和盖面工艺数据库是根据坡口底部宽度及坡口角度进行编排的，根据底部宽度不同来规划多层和多道的焊接路径及参数。

进一步地，步骤(6)中，坡口底部距坡口顶部的高度通过如下公式2计算获得，