[發明專利]無軌式自保護全位置自動焊接裝置及其焊接工藝

有效

• 申請號: 200810232664.5
• 申請日: 2008-12-15
• 公開（公告）號: CN101433997A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 周林;張育林;盛連才;袁文德;楊黨輝
• 申請（專利權）人: 中國水利水電第三工程局有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/12;B23K9/133;B23K9/10;B23K9/095
• 代理公司: 西安創知專利事務所
• 代理人: 李子安

1.一種無軌式自保護全位置自動焊接裝置，包括全位置自動焊接機器人(1)、由全位置自動焊接機器人(1)帶動進行焊接的半自動自保護焊機(2)以及與半自動自保護焊機(2)相接的送絲機(3)，所述全位置自動焊接機器人(1)包括控制系統、與所述控制系統相接的光電跟蹤裝置及其反饋裝置、由所述控制系統進行控制的行走小車、對所述行走小車進行驅動的驅動機構以及將所述行走小車粘附固定在其所移動通道上的磁吸裝置，所述半自動自保護焊機(2)的焊槍固定在全位置自動焊接機器人(1)的行走小車上；所述送絲機(3)內部設置有與送絲通斷電路相配合使用的延時斷弧電路；所述全位置自動焊接機器人(1)為BIPT-5型焊接機器人，半自動自保護焊機(2)為MPS-500半自動自保護焊機，送絲機(3)為XG-90送絲機，其特征在于：所述延時斷弧電路包括光電耦合器，所述光電耦合器由一發光二極管和一三極管組成；所述半自動自保護焊機(2)的正負電源端分別與送絲機(3)的正負電源端相接且半自動自保護焊機(2)的電源電壓為15V；

所述發光二極管的陰極接送絲機(3)的負電源端，發光二極管的陽極經電阻R2后接啟動開關K1，所述啟動開關K1的另一端接至送絲機(3)的正電源端，發光二極管的陰極分別經電阻R3和二極管D2后接極性電容C1的正極端，所述極性電容C1的負極端接地；所述三極管的集電極經二極管D1后接設置在送絲機(3)內部的送絲通斷開關且其集電極經電阻R1后接設置在送絲機(3)內部的一正+12V電壓端，所述三極管的發射極接地。

2.按照權利要求1所述的無軌式自保護全位置自動焊接裝置，其特征在于：所述半自動自保護焊機(2)的焊槍為直焊槍。

3.一種權利要求1所述的無軌式自保護全位置自動焊接裝置的焊接工藝，其特征在于該工藝包括以下步驟：

步驟一、在被焊接件(4)的焊接接頭邊緣粘貼全位置自動焊接機器人(1)光電跟蹤導向用的導向線；

步驟二、全位置自動焊接機器人(1)通過所述光電跟蹤裝置跟蹤所述導向線并掃描焊接接頭的焊口斷面尺寸以及所述焊口斷面與導向線的相對位置，并進行自動模糊記憶；

步驟三、根據所述光電跟蹤裝置的掃描結果向所述控制系統中輸入焊接工藝參數，或者由所述控制系統根據光電跟蹤裝置的掃描結果自動選取焊接工藝參數，并進行自動模糊記憶；

所輸入或自動選取的焊接工藝參數為：所用焊接材料為自保護焊絲；焊接電流175～250A；焊接電壓為17.0～19.5V；送絲速度為90～135cm/min；焊接速度為5.6～20cm/min；焊絲外伸長度為17～25mm；擺幅方式為直線、“之”字型和帶點“之”字型；停留時間為0～100ms；

步驟四、通過操作所述控制系統控制全位置自動焊接機器人(1)的行走小車沿所述導向線行走，通過固定在所述行走小車上的半自動自保護焊機(2)的焊槍進行焊接，其焊接過程包括以下步驟：

(a)對所述焊口進行清潔和預熱后，按步驟三中所記憶的工藝參數進行根焊；

(b)人為調整工藝參數或由所述控制系統自動選取工藝參數進行填充層焊接，直至焊至焊口深度為0.5～3.0mm處；

(c)人為調整工藝參數或由所述控制系統自動選取工藝參數進行蓋面層的排道與焊接。

4.按照權利要求3所述的無軌式自保護全位置自動焊接工藝，其特征在于：步驟一中所述的被焊接件(4)為直徑且壁厚δ≥3.0mm的磁性材料制大口徑管道或儲罐。

5.按照權利要求3或4所述的無軌式自保護全位置自動焊接工藝，其特征在于：步驟一中所述被焊接件(4)的材料為SUMITEN510-TMC鋼，步驟三中所述的自保護焊絲為JC-29Ni1且其直徑為

6.按照權利要求3或4所述的無軌式自保護全位置自動焊接工藝，其特征在于：步驟一中所述被焊接件(4)的材料為SUMI?TEN610-TMC鋼，步驟三中所述的自保護焊絲為直徑的自保護焊絲JC-30或直徑的自保護焊絲E71T8-K6。

7.按照權利要求3或4所述的無軌式自保護全位置自動焊接工藝，其特征在于：步驟(a)中所述的根焊為單道焊，步驟(b)中的填充層焊接為單道和多道焊，步驟(c)中所述的蓋面焊為單道或多道焊。