无轨导全位置爬行弧焊机器人在造船中的应用(3)

本文介绍了一种新的能在造船中实际应用的爬行焊接机器人

焊接机器人

电焊机

第卷

图2船体甲板机器人焊接的焊缝

立焊在试件上完成，焊接条件为：./*保护气板厚(($$左体，!(7*$$药芯焊丝，"形坡口，右，坡口宽度6$$，背面加陶瓷衬垫。如采用手工

图3

表面氧化条件下坡口图像示意图

焊，通常的工艺参数为：电流(:4!，电压(65(8"，焊接速度658#$!$%&。弧焊机器人工艺参数如表

专

题讨论——焊接机器人

行平焊、立焊和有曲度上坡位置焊接，焊接工件第一道坡口底部贴陶质衬垫。

平焊在试件和船体甲板上都进行过。试件焊接条件为：./*保护气体，!(7*$$药芯焊丝，"形坡口，底宽(*$$，板厚(*$$左右，背面加陶瓷衬垫。焊接参数：电流**45*32!，电压12"，焊接速度成形效果良好。对比(*5(172#$!$%&，1层焊接。前期的实芯焊丝实验可以发现，药芯焊丝所需的工作电压比较高，电流较大，因此相应的焊接效率也就比实芯焊丝有所增加。通常厚(*$$的板

;2<

*所示。

表!

焊缝

型式打底(盖面(盖面*

电流

弧焊机器人的工艺参数"立焊#

电压

焊接./*

气压摆动停留

速度流量

时间$!)"!"%!+,- #!#$$%&’(&!0$%&’(

!!!(12(11(12

*(76**72**73

3729746745874974974

17:17:17:17:17:

(6*4*4*4*4

4，47:47:，476，4，4764，473473，4，472472，479，4，472

打底*(345(32**72

盖面1(145(16*(78

如果采用人工焊接，则坡口间隙一般为6$$，1道完成；机器人焊接所用试件为气电焊试件，坡口较大，仍然是1道。充分说明弧焊机器人的效率高于人工焊接。而且在打底焊中，焊接速度可以达到且焊枪没有摆动。船体甲板焊接条件*4#$!$%&，

与试件基本相同，但区别在于前者的坡口环境较差，不规则。通常甲板合拢工艺是手工或者./*打底埋弧焊盖面。弧焊机器人的工艺=或加一层填充>，

参数如表(所示。

表$弧焊机器人的工艺参数"平焊#

焊缝型式打底(打底*打底1盖面

电流

电压

机器人焊接成形良好，如图9

所示。

与手工相比，弧焊机器人无效率上的明显优势，主要原因是手工焊时，工人可根据经验，实时观察，依靠焊枪的带动控制熔池，从而采取稍大一些的焊接规范，而机器人无法做到这一点，只能采用稍小的规范。但是机器人焊接效果稳定，焊缝成形情况与手工焊的最佳效果基本相同。

曲面的焊缝是在船尾。焊接条件为：./*保护气体，板厚(*$$左右，!(7*$$药芯焊丝，"形坡口，

背面加陶瓷衬垫。规范参数为：坡口宽度(*$$，

电流*44!，电压11"，焊速((#$!$%&。成形效果良好，如图:所示。

!!!*(45**4

*14*34*245*94

"!"197813791979197151674

焊接速度

#!#$$%&’(摆动停留

时间$!)

无无无无

(974(474((72874

!结论

实验表明，无轨导弧焊机器人在船舶主要焊接

焊接规范与试件的基本相同。由于打底时工艺掌握得较好，仅用*道焊接即可完成工作。焊缝如图2所示，成形良好，甚至优于埋弧焊。

位置=包括曲面位置>的行走是可行的。机器人的跟踪系统能够适应船体焊缝的坡口预制，跟踪可靠，能够进行无轨焊接。

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