[发明专利]焊接的方法、装置和自动化焊接系统

说明书

本申请涉及一种焊接的方法、装置和自动化焊接系统。该方法包括：获取打底宽度、焊层高度、坡口角度、初始焊道数和过程系数；针对每个焊层，根据打底宽度、焊层高度、坡口角度以及该焊层所在的层数，确定该焊层对应的焊层宽度，根据该焊层对应的焊层宽度、该焊层所在的层数、焊层高度、坡口角度、初始焊道数和过程系数，确定该焊层对应的焊道数；根据焊层高度和该焊层所在的层数，确定该焊层中各焊接点对应的纵向偏移量，根据该焊层所在的层数、焊层高度、坡口角度、过程系数、该焊层对应的焊层宽度和该焊层对应的焊道数，确定该焊层中各焊接点对应的横向偏移量；控制焊接机器人和回转工作台进行多层多道焊接。采用本申请可以提高焊接的合格率。

技术领域

本申请涉及焊接技术领域，特别是涉及一种焊接的方法、装置和自动化焊接系统。

背景技术

在自动化焊接过程中，多层多道焊接的路径规划对焊接的连续性、效率、焊缝的填充质量以及美观有着很大的影响。尤其是马鞍型焊缝位置形状的准确性以及多层多道焊缝排布的不重不漏是实现自动化焊接应用的关键与瓶颈所在。

目前，多层多道焊接通常采用的焊道排布方法为等面积法，其通过菱形面积拟合梯形焊口来确定焊道排布。该等面积法主要是针对宽厚板的多层多道焊接，其特点是焊枪为单一方向的平移，坡口角度较大，焊接时焊枪有足够的空间移动。

然而，针对管径壁厚与坡口角度有对应关系，且坡口角度较小的零件(比如阀体接管)的多层多道焊接，由于零件结构与焊枪尺寸的原因，按照等面积法在零件底部焊接时会发生干涉，从而导致焊缝不均匀，焊接缺陷不可控等问题，进而导致焊接的合格率较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种焊接的方法、装置和自动化焊接系统。

第一方面，提供了一种焊接的方法，所述方法应用于自动化焊接系统中的控制设备，所述方法包括：

获取待焊接零件中的焊口的打底宽度、焊层高度、坡口角度、初始焊道数和过程系数；

针对各焊层中的每个焊层，根据所述打底宽度、所述焊层高度、所述坡口角度以及该焊层所在的层数，确定该焊层对应的焊层宽度，并根据该焊层对应的焊层宽度、该焊层所在的层数、所述焊层高度、所述坡口角度、所述初始焊道数和所述过程系数，确定该焊层对应的焊道数；

针对各焊层中的每个焊层，根据所述焊层高度和该焊层所在的层数，确定该焊层中各焊接点对应的纵向偏移量，并根据该焊层所在的层数、所述焊层高度、所述坡口角度、所述过程系数、该焊层对应的焊层宽度和该焊层对应的焊道数，确定该焊层中各焊接点对应的横向偏移量；

基于各焊层对应的焊道数、各焊层中各焊接点对应的纵向偏移量和横向偏移量，控制所述自动化焊接系统中的焊接机器人和回转工作台对所述待焊接零件中的焊口进行多层多道焊接。

作为一种可选地实施方式，所述根据所述打底宽度、所述焊层高度、所述坡口角度以及该焊层所在的层数，确定该焊层对应的焊层宽度的计算公式为：

b_i＝a+2×i×h×tanθ；

其中，b_i表示第i个焊层对应的焊层宽度，a表示打底宽度，i表示第i个焊层所在的层数，h表示焊层高度，θ表示坡口角度。

作为一种可选地实施方式，所述根据该焊层对应的焊层宽度、该焊层所在的层数、所述焊层高度、所述坡口角度、所述初始焊道数和所述过程系数，确定该焊层对应的焊道数，包括：

如果该焊层对应的焊层宽度大于或等于预设的第一宽度阈值，且小于预设的第二宽度阈值，则确定该焊层对应的焊道数为第一焊道数；

如果该焊层对应的焊层宽度等于所述第二宽度阈值，则确定该焊层对应的焊道数为第二焊道数；