CN102350571A - 自动焊接导向装置及自动焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动焊接导向装置及自动焊接方法，该导向装置用于两道以上焊缝的V型或Y型坡口焊接，包括：导向杆，其第一端用于与焊枪固定连接，第二端设置有球状端部，该球状端部的球体半径R满足以下要求：设定一个参照圆，该参照圆经过倒数第二道焊缝的最高点与坡口横断面中的两个端点，其半径为R1，要求R＞R1。本发明提供的自动焊接导向装置通过限定导向杆的球状端部尺寸来实现球状端部与坡口相切的同时不会抵靠焊缝，从而使导向过程中导向杆不卡滞或松动，导向位置稳定。

Description

自动焊接导向装置及自动焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接技术，尤其涉及一种自动焊接导向装置及自动焊接方法。

背景技术

采用自动焊接方法焊接长焊缝时，由于焊缝在长度方向存在一定的直线度误差，为了保证焊枪的焊接轨迹按照所焊焊缝的长度方向焊接而不偏离焊接轨道，一般在焊枪前安装焊接导向装置。

目前，激光传感器导向和机械导向是两种最普遍采用的焊接导向方法，而机械导向方法由于成本低、适应性强、维护方便等原因，使用更普遍。

机械导向的原理是在焊枪行走的前方设置导向杆，导向杆的端部与焊接坡口两侧内壁相切，使导向杆在焊接过程中始终沿着焊缝的轨迹方向行走，从而引导后置的焊枪沿着导向的轨迹及时微调焊枪的高度和偏转量，保证焊枪在焊接长焊缝时，能够始终处于正确的位置进行施焊，最终保证焊接质量的稳定。

图1为现有技术中自动焊接导向装置的结构示意图，采用机械导向时，根据坡口1的形状和深度要求，端部采用的形状也不同，常用的端部形状有圆锥状和球状。带有圆锥状端部的导向杆2常用于坡口1厚度较小，仅需一道焊缝即可完成焊接的坡口的导向，而带有球状端部3的导向杆2一般用于坡口1厚度较大，一般需要两道焊缝以上焊接坡口的导向。

图2为现有技术中自动焊接导向装置在对多道焊缝的结构进行导向的状态示意图，当实施两道焊缝以上的焊接坡口导向时，由于导向杆2的球状端部3尺寸不精确，经常发生球状端部3与已焊的焊缝4表面相接触的现象，如图2所示。在后续焊接过程中，导向杆2被已焊焊缝4顶起，从而在坡口1内产生松动的空间，不能保证沿着正确的轨迹进行导向。同时，由于已焊焊缝4表面存在一定的平面度差异，导向杆2在导向过程中会随着焊缝4表面的高低起伏而产生高度方向上的波动，导致焊枪的位置也产生不必要的调整，影响到焊接电弧的正常状态。因此，现有的利用球状端部3的导向杆2进行导向的焊接方法，不能有效地满足实际焊接导向的需求，容易在焊接过程中产生焊接缺陷，导致焊接质量不稳定。

发明内容

本发明提供了一种自动焊接导向装置及自动焊接方法，以解决现有导向杆机械导向的焊接过程不稳定，焊缝纠偏不准的缺陷，提高焊接质量，减少焊接缺陷。

本发明提供了一种自动焊接导向装置，用于两道以上焊缝的V形或Y形坡口焊接，其特征在于，包括：

导向杆，所述导向杆的第一端用于与焊枪固定连接，所述导向杆的第二端设置有球状端部，所述球状端部的球体半径R满足如下要求：设定一个参照圆，所述参照圆经过倒数第二道焊缝的最高点与坡口横断面中的两个端点，所述参照圆的半径为R1，要求：R＞R1。

为保证球状端部即不与焊缝的最高点相接触，又不会因为球状端部的尺寸过大而易从坡口中脱离，优选的是，设置R与R1的差值处于0.5-2mm之间。

本发明还提供了一种自动焊接方法，其中包括：

将导向杆的球状端部设置在坡口中，并与坡口的两侧内壁相贴合；

将导向杆的第一端与焊枪固定连接后进行焊接。

本发明提供的自动焊接导向装置及自动焊接方法通过限定导向杆的球状端部尺寸来实现球状端部与坡口相切的同时不会抵靠焊缝，从而使导向过程不卡滞或松动，导向位置稳定。

附图说明

图1为现有技术中自动焊接导向装置的结构示意图。

图2为现有技术中自动焊接导向装置在对多道焊缝的结构进行导向的状态示意图。

图3为本发明实施例提供的自动焊接导向装置的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的自动焊接导向装置中参照圆的获取状态示意图。

图5为本发明实施例提供的自动焊接方法流程示意图。

附图标记：

1-坡口；    2-导向杆；    3-球状端部；

4-焊缝；    5-参照圆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图3为本发明实施例提供的自动焊接导向装置的结构示意图，本发明实施例提供了一种自动焊接导向装置，用于两道以上焊缝的V形或Y形坡口焊接，其中包括导向杆2，其第一端与焊枪固定连接，具体地，可以在远离焊枪工作端的一侧设置机械连接机构，将焊枪和导向杆2的第一段固定连接，导向杆2的第二端设置有球状端部3，该球状端部3的球体半径为R，设定一个参照圆5，该参照圆5经过倒数第二道焊缝4的最高点与坡口1横断面中的两个端点，其半径为R1，其中R满足下列要求：R＞R1。

当导向杆2的球状端部3的半径R＞R1时，能够保证半径为R的球状端部3在焊接导向过程中不与倒数第二道焊缝4的最高点接触，而只与坡口1两内侧壁接触，从而通过坡口1内侧确定了球状端部3能够沿着倒数第二道焊缝4的轨迹焊接，保证了焊枪焊接位置的准确性。同时坡口1的形状决定了只要保证球状端部3不与倒数第二道焊缝4的最高点接触，则该球状端部3就不会与之前焊接的所有焊缝相接触，从而能够保证在焊接坡口1所有道数的焊缝时，上述导向杆2均不会出现如图2所示，球状端部与坡口1两内侧壁留有间隙的现象，从而能满足跟踪导向的要求。另外需要说明的是，本发明实施例提供的自动焊接导向装置也可以应用于单道焊缝的焊接，将球状端部3置于V形或Y形坡口内，使其与坡口的两侧壁相切，即可实现焊接导向。

图4为本发明实施例提供的自动焊接导向装置中参照圆的获取状态示意图，本发明实施例中的R1可以通过以下步骤来确定：

步骤1、根据实际的焊接工艺要求，绘出坡口横断面的图示。

步骤2、按照设定的焊接参数，将实际焊接件的倒数第二道焊缝4焊接完成后，选取余高最高的部分焊缝4，切取横断面后磨平，描绘出倒数第二道焊缝4正面表面的轮廓。

步骤3、根据绘出的倒数第二道焊缝4表面轮廓，确定倒数第二道焊缝4的最高点。

步骤4、根据倒数第二道焊缝4的最高点，以及坡口横断面中两个端点，绘出经过上述三点的圆，即为参照圆5。

步骤5、量出步骤4中的参照圆5的半径，即为R1。

在实际应用中，优选的是，设定R与R1的差值处于0.5-2mm之间，以保证球状端部3即不与焊缝的最高点相接触，又不会因为球状端部3的尺寸过大而易从坡口1中脱离。

导向杆2的球状端部3可以与导向杆2一体成型，也可以通过各种方式固定连接，优选的是，球状端部3与所述导向杆2焊接固定。

图5为本发明实施例提供的自动焊接方法流程示意图，本发明实施例还提供了一种自动焊接方法，其中包括如下步骤：

步骤110、将导向杆的球状端部设置在坡口中，并与坡口的两侧内壁相贴合；

步骤120、将导向杆的第一端与焊枪固定连接后进行焊接。

在上述实施例的基础上，优选的，在将导向杆的第一端与焊枪固定连接之前，还设置导向杆2与焊枪行走方向的夹角小于90度，可以防止在焊接行走过程中导向杆2卡在坡口1中，引起故障。

本发明实施例提供的自动焊接导向装置及自动焊接方法，在对多道焊缝坡口进行自动焊接导向时，无须更换导向装置，焊接第一道焊缝和焊接后续焊缝时均能采用本发明提供的导向装置，导向效果好，能够保证在自动焊接较厚坡口时，始终沿着焊接坡口轨迹导向，克服了现有技术易产生导向起伏、偏离的问题，导向位置稳定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种自动焊接导向装置，用于两道以上焊缝的V型或Y型坡口焊接，其特征在于，包括：

导向杆，所述导向杆的第一端用于与焊枪固定连接，所述导向杆的第二端设置有球状端部，所述球状端部的球体半径R满足以下要求：设定一个参照圆，所述参照圆经过倒数第二道焊缝的最高点与坡口横断面中的两个端点，所述参照圆的半径为R1，要求R＞R1。

2.根据权利要求1所述的自动焊接导向装置，其特征在于，R与R1的差值处于0.5-2mm之间。

3.根据权利要求1或2所述的自动焊接导向装置，其特征在于，所述球状端部与所述导向杆焊接固定。

4.一种采用权利要求1-3任一所述的自动焊接导向装置进行导向的自动焊接方法，其特征在于，包括：

将导向杆的球状端部设置在坡口中，并与坡口的两侧内壁相贴合；

将导向杆的第一端与焊枪固定连接后进行焊接。

5.根据权利要求4所述的自动焊接方法，其特征在于，将导向杆的第一端与焊枪固定连接之前，还包括：

设置导向杆与焊枪行走方向的夹角小于90度。

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