一种船舶曲面分段大间隙埋弧焊接装置及焊接方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115740703A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211590553.8B23K9/127(2006.01)(22)申请日2022.12.12(71)申请人上海船舶工艺研究所（中国船舶集团有限公司第十一研究所）地址200032上海市徐汇区中山南二路851号(72)发明人马秋杰陈好楠韩炯张云嵩严青(74)专利代理机构上海世圆知识产权代理有限公司31320专利代理师王佳妮(51)Int.Cl.B23K9/18(2006.01)B23K9/29(2006.01)B23K9/32(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种船舶曲面分段大间隙埋弧焊接装置及焊接方法(57)摘要本发明提供一种船舶曲面分段大间隙埋弧焊接装置及焊接方法，包括无导轨行走机构、焊枪调整滑台、埋弧焊机头总成和工控机，无导轨行走机构包括行走底盘，焊枪调整滑台和埋弧焊机头总成设置在行走底盘上，行走底盘设有行走履带，焊枪调整滑台包括沿竖向设置的X轴滑台、沿左右方向设置的Y轴滑台和沿前后方向设置的R轴滑台，R轴滑块的外侧固定设有夹具，夹具夹持焊枪；埋弧焊机头总成包括焊剂料斗，焊剂料斗与导丝机构连通，焊剂料斗的下端与焊接软管连通，送丝机构与焊丝盘连接，送丝机构和焊丝盘设有升降机构；本发明适用于船舶曲面分段大间隙埋弧焊焊缝，作业效率高、适用范围广、有效降低人工成本，提高焊接质量。CN115740703ACN115740703A权利要求书1/2页1.一种船舶曲面分段大间隙埋弧焊接装置，其特征在于，包括无导轨行走机构、焊枪调整滑台、埋弧焊机头总成和工控机，所述无导轨行走机构包括行走底盘，所述焊枪调整滑台和埋弧焊机头总成设置在行走底盘上，所述行走底盘前端的一侧设有线激光传感器，所述行走底盘的两侧设有行走履带，所述行走底盘设有控制接口，所述工控机与控制接口连接，所述焊枪调整滑台包括沿竖向设置的X轴滑台，所述X轴滑台设有X轴滑块，所述X轴滑台的侧面沿左右方向设有Y轴滑台，所述Y轴滑台与X轴滑块固定连接，所述Y轴滑台设有Y轴滑块，所述焊枪调整滑台的左侧沿前后方向设有R轴滑台，所述R轴滑台与Y轴滑块固定连接，所述R轴滑台设有R轴滑块，所述X轴滑块、Y轴滑块和R轴滑块由驱动电机控制动作，所述R轴滑块的外侧固定设有夹具，所述夹具夹持焊枪；所述埋弧焊机头总成包括焊剂料斗，所述焊剂料斗的侧面与导丝机构连通，所述焊剂料斗的后端与送丝机构连通，所述焊剂料斗的下端与焊接软管连通，所述送丝机构与焊丝盘连接，所述送丝机构和焊丝盘设有升降机构。2.根据权利要求1所述的船舶曲面分段大间隙埋弧焊接装置，其特征在于，所述工控机包括手动控制模块和自动控制模块，所述手动控制模块设置小车运动速度，所述自动控制模块与驱动电机和线激光传感器连接。3.根据权利要求1所述的船舶曲面分段大间隙埋弧焊接装置，其特征在于，所述焊枪调整滑台通过滑台基座安装在行走底盘上，所述埋弧焊机头总成通过转接盘安装在行走底盘上。4.根据权利要求1所述的船舶曲面分段大间隙埋弧焊接装置，其特征在于，所述焊接软管设有电磁阀。5.根据权利要求1所述的船舶曲面分段大间隙埋弧焊接装置，其特征在于，所述线激光传感器通过传感器支架固定在行走底盘的前端。6.根据权利要求1所述的船舶曲面分段大间隙埋弧焊接装置，其特征在于，所述行走底盘的上端设有下吊环，所述升降机构的顶部设有上吊环。7.一种船舶曲面分段大间隙埋弧焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、通过吊车将行走底盘移动至焊接工位附近；步骤S2、安装焊丝盘，将焊丝穿过送丝机构；步骤S3、对焊枪位置进行粗调，设置焊枪的位置、高度以及焊接工艺参数；步骤S4、手动调节焊枪偏角，使焊枪沿着曲面切线运动时，焊枪垂直于焊缝；步骤S5、执行焊枪在焊枪调整滑台上的回零操作，线激光传感器启动并开始扫描，将焊枪行进方向归正；步骤S6、达到起弧点后，由工控机送出起弧信号，电磁阀收到起弧信号后打开，开始铺设焊剂、送丝；步骤S7、进行焊接，焊接完成后清理焊缝表面焊剂，完成焊接作业。8.根据权利要求7所述的船舶曲面分段大间隙埋弧焊接装置，其特征在于，所述步骤S5包括以下步骤：步骤S51、线激光传感器扫描焊缝，获取X轴滑台和Y轴滑台组成的十字滑块以及行走底盘的实时参数；步骤S52、根据计算得到焊枪的目标位置并发出指示，驱动行走底盘沿焊缝方向运动，2CN115740703A权利要求书2/2页使得焊枪对焊缝进行自适应跟踪；步骤S53、根据实时监测的焊缝宽度，实时调节焊接工艺参数以满足焊缝的宽窄变化。3CN115740703A说明书1/5页一种船舶曲面分段大间隙埋弧焊接装置及焊接方法技术领域[0001]本发明涉及埋弧焊领域，尤其涉及一