[發明專利]一種補償焊縫間隙的鋁合金薄板對接焊縫余高控制裝置及方法

在審

• 申請號: 202210421405.7
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114700589A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 馮曰海;姚尚坤;王克鴻;黃俊;周琦
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B23K9/133
• 分類號: B23K9/133;B23K9/16;B23K9/26;B23K9/32
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 趙毅

本發明公開了一種補償焊縫間隙的鋁合金薄板對接焊縫余高控制裝置及方法，該裝置主要包括余高補償送絲模塊和焊縫間隙檢測模塊。該鋁合金薄板對接焊縫的余高控制方法通過在焊接過程中CCD傳感相機實時的對焊縫間隙拍攝，然后傳輸至計算機并與預設的焊縫間隙進行比較，根據對比的誤差值來適時的調整外加送絲機的送絲速度。本發明通過調整外加送絲機的送絲速度來實現對鋁合金薄板對接焊縫的余高控制，很好的解決了在焊接過程中因焊縫間隙變化造成焊縫出現下凹和焊縫兩側咬邊等問題，從而極大改善了由于焊縫間隙變化導致的焊縫成形尺寸不一致的問題，提高了鋁合金薄板自動化焊接焊縫的質量。

技術領域

本發明屬于自動化焊接領域，主要涉及一種補償焊縫間隙的鋁合金薄板對接焊縫余高控制裝置及方法。

背景技術

在鋁合金薄板工件的實際的焊接生產中，由于工件在人工裝配的過程中，很難保證焊縫間隙的大小一致。同時在焊接過程中，由于鋁合金的導熱性較好，焊接的熱積累作用會引起工件的變形，會使焊縫的間隙發生變化。而在焊接過程中送絲速度時保持不變，當焊縫間隙過大時，此時焊縫的余高過低，會出現下凹現象，甚至焊縫兩側會產生咬邊等缺陷，會影響焊縫成形的美觀及焊縫的質量。

隨著焊接技術的輔助手段快速發展，焊接監測技術發展日趨成熟，焊接過程中的傳感技術可以實時的采集各類信息參數，可以通過采集的信息參數來實時的反饋焊縫的質量信息。專利一種焊縫成形控制裝置及方法(申請號201910579693.7)公開了一種焊縫成形控制裝置及方法，但該裝置通過視覺傳感器來獲得熔池的下塌量從而調節焊接電流的大小，但該裝置對視覺傳感器的精度要求較高，且控制過程較為復雜。

發明內容

針對目前鋁合金薄板對接焊縫在焊接的過程中由于焊接變形使焊縫間隙大小不一致，當焊縫間隙過大時容易產生焊縫下凹，甚至會出現焊縫兩側產生咬邊等問題，本發明提供了一種補償焊縫間隙的鋁合金薄板對接焊縫余高控制裝置及方法，能夠的有效的解決上述問題。

為了達到上述目的，本發明采取以下技術方案：

提供一種補償焊縫間隙的鋁合金薄板對接焊縫余高控制裝置，包括余高補償送絲模塊和焊縫間隙檢測模塊。

余高補償送絲模塊，具體包括焊槍，焊槍里內置了送絲管道I和送絲管道II，送絲管道I里的焊絲I和送絲管道II里的焊絲II穿過同一導電嘴；送絲機I與送絲管道I相連并和焊機相連，焊機和機器人控制柜相連，送絲機II和送絲管道II相連并和機器人控制柜相連，機器人控制柜根據鋁合金薄板上的橫向焊縫間隙檢測信號控制焊絲II的送進。

焊縫間隙檢測模塊，具體包括CCD傳感相機安裝在傳感器安裝板上，傳感器安裝板固定在焊槍上并與焊槍形成整體，CCD傳感相機通過信號線與圖像處理器相連，圖像處理器通過數據線與計算機相連，計算機通過信號線與機器人控制柜相連，機器人控制柜則與送絲機II相連。

進一步的，焊絲I和焊絲II穿過同一導電嘴送出，焊絲II相對焊絲I中軸線傾斜，傾斜角度為20°～60°，且送絲管道I和送絲管道II在導電嘴處的間距為3～8mm。

進一步的，送絲管道I里的焊絲為導電的焊絲I，送絲管道II里的焊絲為不導電的焊絲II。

一種補償焊縫間隙的鋁合金薄板對接焊縫余高控制方法，具體包括以下具體步驟：

1)首先調整好CCD傳感相機的安裝角度，使其在焊接過程中能夠拍攝到熔池前方的焊縫間隙；

2)在計算機中焊接過程控制軟件中預設置好對接焊縫的間隙，并設置好合適的焊接電流、送絲速度和焊接速度等焊接工藝參數；