一种基于K-TIG的不锈钢横焊焊接系统与焊接方法与流程

文档序号:38590333发布日期:2024-07-10 15:36阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于k-tig的不锈钢横焊焊接系统,其特征在于,包括焊接电源系统、控制系统、计算机系统、机械系统、信息采集系统,焊接电源系统与控制系统、机械系统连接,计算机系统与信息采集系统、控制系统连接,控制系统还与信息采集系统、机械系统连接;机械系统包括保护气瓶、横焊工装(1)、焊枪(5)、送丝装置(2)、背面气体保护装置(4);信息采集系统包括数据采集设备、激光扫描装置(3);计算机系统包括工艺数据库、工艺管理系统;控制系统包括中央控制节点和伺服控制节点。

2.根据权利要求1所述的基于k-tig的不锈钢横焊焊接系统,其特征在于,所述横焊工装(1)包括焊接平台(100)、工件装夹台(101)、横向移动装置(102)、纵向移动装置(103);焊枪(5)、送丝装置(2)均安装在横向移动装置(102)上,横向移动装置(102)安装在纵向移动装置(103)上,纵向移动装置(103)安装在焊接平台(100)上;工件装夹台(101)设置在焊接平台(100)侧边位置处,工件装夹台(101)上安装有用于对工件进行装夹的螺栓紧固装置(1011),工件装夹台(101)背部设有背面气体保护装置(4),保护气瓶中的保护气体通入背面气体保护装置(4)形成的通道中,在焊接过程中实现气体保护。

3.根据权利要求2所述的基于k-tig的不锈钢横焊焊接系统,其特征在于,所述纵向移动装置(103)包括安装在焊接平台(100)两侧的条状齿轮(1031),条状齿轮(1031)均由相应的电机a(1032)驱动工作,条状齿轮(1031)之间安装有横杆(1034),横杆(1034)两端部均固定安装有一齿轮a(1033),齿轮a(1033)与对应的条状齿轮(1031)啮合传动,在电机a(1032)的驱动作用下,齿轮a(1033)带动横杆(1034)纵向移动。

4.根据权利要求3所述的基于k-tig的不锈钢横焊焊接系统,其特征在于,所述横向移动装置(102)上部壳体套设安装在横杆(1034)上,且内部安装有电机b(1021),电机b(1021)输出端固定齿轮b(1022);横杆(1034)上安装有与齿轮b(1022)啮合传动的齿条(1023),在电机b(1021)的驱动下,齿轮b(1022)带动横向移动装置(102)横向移动;横向移动装置(102)下部安装有液压伸缩机构(1024),液压伸缩机构(1024)伸缩端安装有用于进行水平和垂直角度调节的万向轮(1025),万向轮(1025)上安装有焊枪(5),焊枪(5)上安装有连接板,连接板上位于焊枪(5)两侧位置处均安装有激光扫描装置(3)。

5.根据权利要求1所述的基于k-tig的不锈钢横焊焊接系统,其特征在于,所述数据采集设备用于采集焊接过程中的焊接电信号,并将焊接电信号转化为焊接工艺参数;激光扫描装置(3)具有发射线激光和识别线激光的功能,在焊接工件上沿垂直于焊接方向生成激光线,同时进行焊接工件的坡口扫描,扫描数据传递给工艺管理系统。

6.根据权利要求4所述的基于k-tig的不锈钢横焊焊接系统,其特征在于,所述工艺数据库包括工艺管理模块、工艺规划模块、工艺库模块、焊接方法模块、焊接设备模块;工艺管理模块用于对工艺库模块内的参数进行管理,工艺规划模块用于根据已有条件匹配相关的工艺参数以形成工艺规划,工艺库模块用于存储工艺,焊接方法模块、焊接设备模块用于通过不同的模块进行工艺参数的匹配。

7.根据权利要求6所述的基于k-tig的不锈钢横焊焊接系统,其特征在于,所述工艺管理系统包括前端和后端,前端用于搭建用户界面,后端用于承载工艺参数匹配模块、数据处理模块、信号输出模块;前端用户界面包括焊接坡口三维扫描模型、预设焊接工艺参数、实时焊接工艺参数、焊接环境温湿度数据;工艺参数匹配模块用于将焊接坡口扫描模型及焊缝尺寸在工艺数据库进行对应的工艺参数选取,形成焊接工艺路径,并存储于工艺管理系统;数据处理模块用于对焊接过程中数据采集设备和激光扫描装置(3)采集到的数据进行处理,通过比较相邻两次采样值之差的绝对值来过滤异常数据,并对剔除异常数据的激光线进行分段线性拟合,从线性拟合结果中提取焊缝坡口数据,生成焊接坡口扫描模型,计算焊缝尺寸,并根据计算处理后的工艺数据在工艺数据库中选取工艺,优化调整焊接过程中的工艺参数;信号输出模块用于将焊接过程中的工艺参数优化数据传输至控制系统。

8.一种利用权利要求7所述基于k-tig的不锈钢横焊焊接系统的基于k-tig的不锈钢横焊焊接方法,其特征在于,包括如下过程:

9.根据权利要求8所述的基于k-tig的不锈钢横焊焊接方法,其特征在于,所述工艺管理系统接收扫描数据后,通过比较相邻两次采样值之差的绝对值来过滤出异常数据:


技术总结
本发明提供基于K‑TIG的不锈钢横焊焊接系统与焊接方法,焊接系统包括焊接电源系统、控制系统、计算机系统、机械系统、信息采集系统,信息采集系统包括激光扫描装置;激光扫描装置采集焊接坡口数据并传输至计算机系统,计算生成焊接坡口三维模型,同时计算焊缝尺寸,将焊缝尺寸值进行分段处理,计算每段的平均值,根据平均值在计算机系统工艺数据库中选取对应焊接工艺参数,形成工艺路径,控制系统控制焊枪运动到焊接起始位置,进行焊接作业;焊接过程中,激光扫描装置实时扫描坡口,以实时更新调整焊接工艺参数和焊接工艺路径。本发明将K‑TIG焊接方法拓展到横焊领域,且可在焊接过程中实时进行工艺调整,扩大了K‑TIG焊接适应性。

技术研发人员:刘文明,张新明,蒋俊,欧阳凯
受保护的技术使用者:中建安装集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/9
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