深度丨創(chuàng)想智控焊縫跟蹤系統(tǒng)解決方案之中厚板焊接--擺動(dòng)焊接跟蹤

日期：2020-12-18瀏覽量：2180來(lái)源：

中厚板結(jié)構(gòu)件焊接是裝備制造業(yè)的重要生產(chǎn)工序，中厚板涉及的行業(yè)主要包括：工程機(jī)械、建筑機(jī)械、煤炭機(jī)械、鐵路機(jī)車(chē)、建筑機(jī)械、機(jī)床、風(fēng)電、鍋爐及壓力容器、鋼結(jié)構(gòu)、造船和橋梁制造等大型結(jié)構(gòu)件。一般來(lái)說(shuō)，鋼板按厚度的不同可以分為薄板、中板和厚板，厚度≤4.5mm為薄板，4.5mm＜厚度≤20mm的鋼板為中板，20mm＜厚度≤60mm的鋼板為厚板，厚度＞60mm的鋼板為特厚板。

中厚板焊接施焊過(guò)程中，易產(chǎn)生熱裂紋與冷裂紋。因此，在實(shí)際生產(chǎn)制造過(guò)程中，應(yīng)對(duì)焊接過(guò)程進(jìn)行控制，以防止焊接裂紋的產(chǎn)生。

目前，由于制造業(yè)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)焊接構(gòu)件的精度和速度提出了更高的要求，而一般工人由于受技術(shù)水平、疲勞程度等原因無(wú)法實(shí)現(xiàn)目前的焊接要求，另外焊接過(guò)程中產(chǎn)生的火花、飛濺、煙霧等都影響著工人的健康。

隨著生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化技術(shù)的迅速發(fā)展,各種新技術(shù)在焊接領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,焊接自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)已成為焊接自動(dòng)控制研究領(lǐng)域中的一個(gè)重要內(nèi)容.精確的焊縫跟蹤可以快速實(shí)現(xiàn)焊縫的精確定位,是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵,是實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程自動(dòng)化的重要研究方向.

在眾多中厚板構(gòu)造物的焊接工程中,以提高生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定,均勻焊接為目的的自動(dòng)化焊接已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，因此精確的焊縫跟蹤技術(shù)是保證焊接精準(zhǔn)的重要因素，也是實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化的重要手段。

在這一背景下，創(chuàng)想智控自主研發(fā)的激光焊縫跟蹤系統(tǒng)可真正焊接實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，將焊縫跟蹤系統(tǒng)與自動(dòng)化設(shè)備融合提出綜合解決方案，可以有效提高焊接質(zhì)量和焊接效率，同時(shí)降低焊接對(duì)于焊接工人的身體傷害。中厚板焊接過(guò)程中實(shí)現(xiàn)精確的焊縫自動(dòng)跟蹤的難點(diǎn)在于采用什么樣的傳感器可靠？如何準(zhǔn)確的提取到焊縫偏差信息？

生產(chǎn)制造業(yè)經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐與總結(jié)，目前中厚板焊接中最需要關(guān)注的有以下幾點(diǎn)：智能尋位、溝槽尋位、電弧跟蹤、多層焊接、擺動(dòng)焊接、編程規(guī)范。

目前創(chuàng)想智控針對(duì)上述要點(diǎn)提出了智能跟蹤綜合解決方案

智能尋位

在中厚板焊接中，對(duì)工件焊道焊縫進(jìn)行尋位。

溝槽尋位

對(duì)溝槽進(jìn)行尋位，獲得位置及尺寸。

電弧跟蹤

激光跟蹤系統(tǒng)替代或者搭配使用。

多層焊接

尋焊縫位置，尋位路徑進(jìn)行多層多道偏移。

擺動(dòng)焊接

尋焊縫位置，尋位路徑進(jìn)行擺動(dòng)焊接偏移。

編程規(guī)范

不需要每條焊縫進(jìn)行示教處理。

擺動(dòng)焊是焊接時(shí)，焊縫熱源在焊件上進(jìn)行有規(guī)律的橫向擺動(dòng)的焊接操作。

在傳統(tǒng)焊接中，一般是要將焊槍噴嘴與管壁坡口保持一定距離，用右手大拇指和食指抓焊槍，其余3指靠在管壁做支撐左右擺動(dòng)或直接懸空進(jìn)行運(yùn)條。

在使用自動(dòng)焊接設(shè)備焊接時(shí)，焊接過(guò)程，為了獲得優(yōu)質(zhì)美觀的焊縫，焊槍與焊絲應(yīng)作均勻協(xié)調(diào)的擺動(dòng)，通過(guò)擺動(dòng)使焊件金屬熔透均勻，并避免焊縫金屬過(guò)熱或過(guò)燒。

在焊接某些有色金屬時(shí)，要不斷的用焊絲攪動(dòng)金屬熔池，有利于熔池中各種氧化物及有害氣體排出。

擺動(dòng)焊接主要有兩個(gè)動(dòng)作，一是沿著焊接方向的移動(dòng)二是垂直于焊縫的橫向擺動(dòng)。對(duì)于焊絲，除了與焊槍同樣的兩種動(dòng)作外，由于焊絲的不斷熔化，還必須有向熔池的推進(jìn)動(dòng)作，并且焊絲末端應(yīng)均勻協(xié)調(diào)地上、下跳動(dòng)。否則會(huì)造成焊縫高低不平、寬窄不勻的現(xiàn)象。

焊槍與焊絲的擺動(dòng)方法和工件厚度、性質(zhì)、空間位置及焊縫尺寸有關(guān)，常見(jiàn)的擺動(dòng)方法如下圖

由北京創(chuàng)想智控自主研發(fā)的、具有多項(xiàng)專利的激光焊縫跟蹤系統(tǒng)通過(guò)復(fù)雜的程序算法完成焊縫的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)，非接觸式跟蹤，通過(guò)傳感器測(cè)量焊縫偏移，引導(dǎo)并控制焊槍進(jìn)行定位。具有焊縫成形美觀,質(zhì)量可靠,產(chǎn)品合格率高,勞動(dòng)強(qiáng)度低和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

抗弧光、煙塵、飛濺、點(diǎn)焊和電磁干擾；

可高速、高精度識(shí)別焊縫進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤；

專用軟件穩(wěn)定,性價(jià)比高；

能夠適用所有焊接工藝,精度高,處理速度快,抗干擾性強(qiáng)。

可實(shí)現(xiàn)，精確控制焊槍焊接，大大減少焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度和人為因素的影響，保證焊縫質(zhì)量和提高焊接效率。該系統(tǒng)對(duì)中精度高、抗干擾能力強(qiáng)、成本低、實(shí)用性強(qiáng)，解決了人工對(duì)中調(diào)節(jié)不方便、經(jīng)常出現(xiàn)跑偏等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的焊接設(shè)備加裝焊縫跟蹤系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)跟蹤,有效解決了焊縫偏差帶來(lái)的問(wèn)題,在中厚板焊接中成功應(yīng)用，獲得較好的焊接效果。