一种船舶分段的小组立件的焊接工艺的制作方法

本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种船舶分段的小组立件的焊接工艺。

背景技术：

常规的船舶分段小组立件焊接都是由装配工先将筋板及其他构件安装在底板上，然后完全依靠手工完成焊接任务；或者对于大型的分段小组立件，在装配完成后，可以利用角焊机进行筋板及其他构件的焊接。由于工人焊接水平的参差不齐，以及人体力的持久性不够，焊接一段时间后由于体力及精力的消耗，焊接质量逐步衰减；这些都是导致焊接质量得不到有效控制；同时，由于焊接质量的相对失控，就会造成大量的打磨来弥补焊接水平的不足，不仅费时费力，而且还浪费能源及消耗品，最终影响大型分段小组立件的制作周期。另外一种方法是利用角焊机对筋板及其他构件进行焊接，这种方法在焊接质量上相对比手工焊接要高，但是对于小组立件来讲，前期的准备工作太多，而连续焊接的距离短，导致了有效工作时间过短，不能实现缩短施工周期的目的。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种不仅降低成本，还提高了施工速度、提高质量的船舶分段的小组立件的焊接工艺。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种船舶分段的小组立件的焊接工艺，其创新点在于：具体工艺步骤如下：

s1：小组立件的拼装：先将筋板及构件按照图纸设计的位置在底板上装配完成；筋板及底板上通过辅助件进行预定位的焊接；并在装配完成的分段两侧设置供焊接机器人门架移动的导轨；

s2：门架的设置：在导轨上设置有移动门架，在移动门架上设置焊接机器人；将门架运行至分段小组立件的位置上方后，由设置在焊接机器人上的视觉系统对分段小组立件进行视觉识别；

s3：焊接目标定位：将焊接机器人上的视觉系统对分段小组立件进行视觉识别并驱动门架进行初步定位后，控制系统自动发出指令，使机器人臂靠近筋板及构件所需焊接的部位；

s4：激光系统初始定位：机器人臂靠近筋板及构件所需焊接的部位时，通过设置在机器人臂上的激光跟踪系统对进行精确定位；

s5：机器人臂焊接：根据激光跟踪系统对筋板及构件的角焊缝位置进行精确定位后，控制系统自动发出指令，使机器人臂控制焊枪对筋板及构件所需焊接的部位开始焊接；

s6：激光系统连续定位：在机器人臂控制焊枪对第一根筋板或构件所需焊接的部位焊接完成后，由控制系统自动发出指令，使机器人臂靠近第二根筋板或构件所需焊接的部位时，由激光跟踪系统对进行精确定位；

s7:机器人臂连续焊接：根据激光跟踪系统对第二根筋板或构件的角焊缝位置进行精确定位后，控制系统自动发出指令，使机器人臂自动控制焊枪对第二根筋板或构件所需焊接的部位开始焊接；以此循环，直至全部筋板或构件的角焊缝全部焊接完成。

进一步的，所述s6中激光系统连续定位，激光系统在定位时，实时对焊道进行跟踪，确保焊枪始终在焊道位置。

本发明的优点在于：

1）本发明中将分段小组立件的筋板以及其他构件先进行装配、定位，再将装配完成的筋板以及其他构件按照焊接工艺进行电焊；本工艺的实施意味着只要分段小组立件筋板及其他构件装配完成，不需要再花人工进行焊接，完全依靠焊接机器人将大型分段小组立件全部焊接到位；不仅节省了焊工的投入，而且也缩短了整体焊接时间，最关键的是提高了焊接的质量，从而实现减少人工成本、提高施工质量、缩短建造周期的目标。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的一种船舶分段的小组立件的焊接工艺流程图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示的一种船舶分段的小组立件的焊接工艺，具体工艺步骤如下：

s1：小组立件的拼装：先将筋板及构件按照图纸设计的位置在底板上装配完成；筋板及底板上通过辅助件进行预定位的焊接；并在装配完成的分段两侧设置供焊接机器人门架移动的导轨。

s2：门架的设置：在导轨上设置有移动门架，在移动门架上设置焊接机器人；将门架运行至分段小组立件的位置上方后，由设置在焊接机器人上的视觉系统对分段小组立件进行视觉识别。

s3：焊接目标定位：将焊接机器人上的视觉系统对分段小组立件进行视觉识别并驱动门架进行初步定位后，控制系统自动发出指令，使机器人臂靠近筋板及构件所需焊接的部位。

s4：激光系统初始定位：机器人臂靠近筋板及构件所需焊接的部位时，通过设置在机器人臂上的激光跟踪系统对进行精确定位。

s5：机器人臂焊接：根据激光跟踪系统对筋板及构件的角焊缝位置进行精确定位后，控制系统自动发出指令，使机器人臂控制焊枪对筋板及构件所需焊接的部位开始焊接。

s6：激光系统连续定位：在机器人臂控制焊枪对第一根筋板或构件所需焊接的部位焊接完成后，由控制系统自动发出指令，使机器人臂靠近第二根筋板或构件所需焊接的部位时，由激光跟踪系统对进行精确定位。

s7:机器人臂连续焊接：根据激光跟踪系统对第二根筋板或构件的角焊缝位置进行精确定位后，控制系统自动发出指令，使机器人臂自动控制焊枪对第二根筋板或构件所需焊接的部位开始焊接；以此循环，直至全部筋板或构件的角焊缝全部焊接完成。

s6中激光系统连续定位，激光系统在定位时，实时对焊道进行跟踪，确保焊枪始终在焊道位置。

通过门架的运行，焊接机器人可以在门架运行的覆盖范围自动寻找焊接零件，自动将所需焊接零件焊接完成，无需人员的看管；由于焊接过程完全依靠机器人，可以减少焊工的使用；由于焊接机器人自动焊接，只要有电和耗材，可以24小时无间断施工，提高劳动效率，缩短施工周期；由于焊接机器人自动焊接，其焊接方法和参数设定完全根据焊接工艺评定的内容执行，焊接质量可以得到完全的保障；

本焊接方式内包含了视觉系统，可以直接利用的视觉系统，将看到的影像直接进行分析，直接发出施工指令，比较那些依靠在线或离线编程的系统，更加智能；

本焊接方式内包含了激光跟踪系统，不仅可以短时间内精确定位，而且可以根据焊道的位置不断调整焊枪的位置，消除了装配精度不到位对焊接带来的缺陷隐患。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种船舶分段的小组立件的焊接工艺，其特征在于：具体工艺步骤如下：S1：小组立件的拼装；S2：门架的设置；S3：焊接目标定位；S4：激光系统初始定位；S5：机器人臂焊接；S6：激光系统连续定位；S7:机器人臂连续焊接；本发明中将分段小组立件的筋板以及其他构件先进行装配、定位，再将装配完成的筋板以及其他构件按照焊接工艺进行电焊；本工艺的实施意味着只要分段小组立件筋板及其他构件装配完成，不需要再花人工进行焊接，完全依靠焊接机器人将大型分段小组立件全部焊接到位；不仅节省了焊工的投入，而且也缩短了整体焊接时间，最关键的是提高了焊接的质量，从而实现减少人工成本、提高施工质量、缩短建造周期的目标。

技术研发人员：黄卫丰;朱韩刚;杜立峰;郑忠;黄炼;徐鑫
受保护的技术使用者：江苏新时代造船有限公司
技术研发日：2018.12.26
技术公布日：2019.03.29