一种船用柴油机机架的自动焊接工艺方法与流程

本发明涉及船用柴油机部件的焊接工艺，具体涉及一种船用柴油机机架的自动焊接工艺方法，属于焊接技术领域。

背景技术：

船用柴油机被称为船舶的心脏，是船舶中重要的动力装置。机架是柴油机的主要部件，在柴油机制造中占有相当重要的地位，柴油机部件的制造工艺的水平直接影响着生产效率和质量。

B&W型大中型低速柴油机机架是由各种零部件通过装配、焊接而成，其中单个机架组件上有4块三角管板，三角管板分别与导板、翼板装配连接，共形成8组坡口，坡口位置复杂，需要改变工件位置以保证焊接的可行性。由于钢板的厚度较大，工件体积较大，加工质量要求高，加工工艺复杂，因此，有必要通过提高柴油机机架以及关键零部件的制造水平来提高生产效率和质量。

目前，船用柴油机机架的三角管板焊接是以双枪双工位的方式实现的，双工位可同时进行焊接，每个工位需配置1～2名操作员。当其中一面焊接完成后，需要通过吊装对其进行翻转。当前一个工位焊接完成后，需要将工件吊装至另一个工位。由此可见，焊接一个机架组件的三角管板，需要进行多次吊装，既增加了操作的复杂程度，延长了生产时间，又消耗了大量的人力、物力、财力。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种船用柴油机机架的自动焊接工艺方法，将已装配的三角管板机架工件吊装至变位机并进行装夹，利用喷嘴传感对工件进行寻踪定位，通过执行机器人程序确定焊接工序，实现柴油机机架三角管板的自动化焊接。

为了实现以上目的，本发明提供的技术方案如下：

一种船用柴油机机架的自动焊接工艺方法，该机架包括三角管板、导板、翼板和横腹板，其特征在于，所述自动焊接工艺方法采用双机器人对称式焊接模式，具体包括：

步骤S1：装配，将所述三角管板的两端分别与所述导板和翼板通过定位焊连接；定位焊位置避开位于坡口两端的起弧点和熄弧点；

步骤S2：装夹，将工件吊装至变位机上，对工件的横腹板进行紧固，当前工件装夹时变位机的状态表示为E＝0度；

步骤S3：焊前准备，对定位焊的两端进行打磨处理，清理坡口，编制机器人程序；

步骤S4：焊接，采用双机器人对工件的三角管板进行对称式的自动化焊接。

进一步地，所述步骤S1中，定位焊的焊缝的最小长度为75mm，间距为500-1000mm。

进一步地，所述步骤S2中，变位机能够在±360°空间范围内转动。

进一步地，所述步骤S3中，机器人程序包括：

清枪剪丝程序，用于剪焊丝，清理喷嘴内壁飞溅以及喷嘴外壁污物；

寻踪定位程序，利用喷嘴传感功能，寻找焊缝始末点，以弥补工件装夹不准确造成的焊缝位置偏差；

样板焊缝程序，用于调用预先定义的焊接工艺，实现多层多道焊。

进一步地，所述步骤S4中，双机器人的自动化焊接包括：

步骤S41：E＝0度，清枪剪丝，执行寻踪定位程序，同步进行第一坡口和第二坡口的打底焊接；

步骤S42：变位机旋转180度，此时E＝180度，清枪剪丝，执行寻踪定位程序，同步进行第五坡口和第六坡口的打底焊接；

步骤S43：变位机旋转90度，此时E＝270度，清枪剪丝，执行寻踪定位程序，同步进行第三坡口和第四坡口的打底焊、填充焊和盖面焊，焊接过程连续；

步骤S44：变位机旋转-180度，此时E＝90度，清枪剪丝，执行寻踪定位程序，同步进行第七坡口和第八坡口的打底焊、填充焊和盖面焊，焊接过程连续；

步骤S45：变位机旋转90度，此时E＝180度，清枪剪丝，执行寻踪定位程序，同步进行第五坡口和第六坡口的填充焊和盖面焊，焊接过程连续；

步骤S46：变位机旋转-180度，此时E＝0度，清枪剪丝，执行寻踪定位程序，同步进行第一坡口和第二坡口的填充焊和盖面焊，焊接过程连续；

与现有技术相比，本发明只需要一次的吊装的过程，只在一个工位上就完成了所有三角管板的焊接，节省了空间；通过变位机的翻转，就可以完成装夹在变位机上的工件在四种位置状态下的焊接，简化了操作工序，大大减少了吊装过程中消耗的时间，节省了人力、物力、财力。所述自动焊接工艺方法采用双机器人对称式同时焊接，通过喷嘴传感技术对工件进行寻踪定位，自动进行多层多道焊，自动完成清枪剪丝，省去了剪焊丝、清理飞溅的人工工序，降低了对操作人员的要求，简化了操作工序，降低了生产成本，大大地提高了生产效率，实现了柴油机机架三角管板的自动化焊接生产。

附图说明

图1是船用柴油机机架结构的正视图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明的焊接工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来对本发明所述自动焊接工艺方法作进一步详细阐述，但不能以此限制本发明的保护范围。

请参阅图1和图2，B&W型大中型低速柴油机机架是由零部件通过装配、焊接而成，其中单个机架组件上有4块三角管板12，三角管板12分别与导板10和翼板11装配连接，共形成8组坡口：第一坡口1、第二坡口2、第三坡口3、第四坡口4、第五坡口5、第六坡口6、第七坡口7和第八坡口8，两导板10连接于横腹板9的两端。由于板厚较大，均需要多层多道焊。

见图3，本发明所述的船用柴油机机架的自动焊接工艺方法采用双机器人对称式焊接模式，具体包括：

步骤S1：装配，将三角管板12的两端分别与导板10和翼板11通过定位焊连接；定位焊位置避开起弧点和熄弧点位置(坡口两端)，定位焊的焊缝长度要求最小75mm，间距为500-1000mm。

步骤S2：装夹，将工件吊装至变位机上，对工件的横腹板9进行紧固；变位机可在±360°空间范围内转动，此时工件装夹的变位机的状态表示为E＝0度。

步骤S3：焊前准备，对定位焊的两端进行打磨处理；对坡口进行清理；若首次焊接其中某个型号的工件，则编制机器人程序；若存在程序，则直接运行机器人程序。该机器人程序包括：

清枪剪丝程序，用于剪焊丝，清理喷嘴内壁飞溅以及喷嘴外壁污物；

寻踪定位程序，利用喷嘴传感功能，寻找焊缝始末点，以弥补工件装夹不准确造成的焊缝位置偏差；

样板焊缝程序，用于调用预先定义的焊接工艺，实现多层多道焊。

步骤S4：焊接，执行机器人程序，双机器人对称式进行自动化焊接。

所述机器人程序执行顺序以及焊接工序包括：

步骤S41：E＝0度，清枪剪丝，执行寻踪定位程序，同步进行第一坡口1和第二坡口2的打底焊接；

步骤S42：变位机旋转180度，此时E＝180度，清枪剪丝，执行寻踪定位程序，同步进行第五坡口5和第六坡口6的打底焊接；

步骤S43：变位机旋转90度，此时E＝270度，清枪剪丝，执行寻踪定位程序，同步进行第三坡口3和第四坡口4的打底焊、填充焊和盖面焊，焊接过程依次连续；

步骤S44：变位机旋转-180度，此时E＝90度，清枪剪丝，执行寻踪定位程序，同步进行第七坡口7和第八坡口8的打底焊、填充焊和盖面焊，焊接过程依次连续；

步骤S45：变位机旋转90度，此时E＝180度，清枪剪丝，执行寻踪定位程序，同步进行第五坡口5和第六坡口6的填充焊和盖面焊，焊接过程依次连续；

步骤S46：变位机旋转-180度，此时E＝0度，清枪剪丝，执行寻踪定位程序，同步进行第一坡口1和第二坡口2的填充焊和盖面焊，焊接过程依次连续。

上述的焊接过程中，所有的焊缝均处于平焊位置，从而保证焊接位置。

以上为本发明的较佳实施例，对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的等同或等效改动，都应当被认为包含在本发明权利要求的保护范围之内。