[发明专利]正交异性板U形肋角焊缝机器人焊接方法及其专用设备

权利要求书

1.正交异性板U形肋角焊缝机器人焊接方法，尤其适用于钢桥的桥面板U形肋坡口角焊缝的自动化焊接，其特征步骤包括：

A、U形肋板单元的制备：通过定位焊将U形肋（2）固定在桥面板（1）上制备U形肋板单元（3）；

B、将U形肋板单元（3）卡固在反变形翻转胎架（4）上，U形肋板单元（3）在反变形翻转胎架（4）上进行反变形，翻转反变形翻转胎架（4）至U形肋角焊缝成船位，采用机器人自动化焊接系统的四个机器人焊接手（54）进行U形肋（2）一侧角焊缝的焊接；

C、一侧U形肋角焊缝焊完后，将反变形翻转胎架（4）翻转至另一侧U肋角焊缝成船位，采用机器人自动化焊接系统的四个机器人焊接手（54）进行U形肋（2）另一侧角焊缝的焊接。

2.根据权利要求1所述的正交异性板U形肋角焊缝机器人焊接方法，其特征在于：步骤A“U形肋板单元的制备”的具体操作过程为：

A-1、U形肋坡口加工、压型：首先将U形肋（2）用钢板擀平后按照U形肋（2）展开宽度和长度并预留一定加工量进行下料，钢板两侧铣边并加工角焊缝坡口，然后在压型机上压制成U型；

A-2、桥面板下料：将桥面板（1）擀平后下料；

A-3、待焊接区域清理：将U形肋（2）、桥面板（1）上待焊接区域及两侧待焊接范围内的铁锈、油污、水分等焊接有害物清除干净；

A-4、U形肋板单元的组装：在桥版面上画制U形肋（2）组装定位线，然后按照定位线进行U形肋（2）组装，并进行定位焊，即形成完整的U形肋板单元（3）。

3.根据权利要求1所述的正交异性板U形肋角焊缝机器人焊接方法，其特征在于：步骤B、C的焊接工艺中采用优化的气体保护焊丝，选用标准为：采用飞溅小、送丝稳定、药皮少的气体保护焊桶装焊丝。

4.根据权利要求1所述的正交异性板U形肋角焊缝机器人焊接方法，其特征在于：步骤B、C的焊接工艺中采用优化的U形肋角焊缝工艺参数：焊接电流280～340A、电弧电压32～36V、焊速22～28m/h、保护气体流量15～25L/min。

5.根据权利要求1所述的正交异性板U形肋角焊缝机器人焊接方法，其特征在于：步骤B、C的焊接工艺要求：有效保证U形肋角焊缝熔透深度不小于U形肋（2）板厚的80%，U形肋（2）坡口钝边P=1mm，坡口角度α=50°，根部组装间隙控制在0.5mm内，外观成型良好。

6.权利要求1所述正交异性板U形肋角焊缝机器人焊接方法的专用设备，其特征在于：其包括机器人自动化焊接系统及反变形翻转胎架（4），二者通过控制器实现自动化交互作业；其中，

所述机器人自动化焊接系统包括工作平台（51）、设置在工作平台（51）上的移动装置（52）以及设置在移动装置（52）上的两套独立的悬臂行走机构（53），每套悬臂行走机构（53）上设置两支机器人焊接手（54）；机器人焊接手（54）之间通过有线或无线方式进行实时通信，根据其中一个焊接手的施焊情况对另一个焊接手进行实时修正，实现互补焊接作业；

所述反变形翻转胎架（4）包括墩座（41）、铰接设置在墩座（41）上的翻转架（42）及设置在翻转架（42）两端的两组压紧爪（43），翻转架（42）及压紧爪（43）上分别设置翻转液压缸（44）及压紧液压缸（45）作为其动力装置。

7.根据权利要求6所述的正交异性板U形肋角焊缝机器人焊接方法的专用设备，其特征在于：所述机器人自动化焊接系统还包括机器人总控制柜、焊接电源、焊丝桶和焊接冷却系统。

8.根据权利要求6所述的正交异性板U形肋角焊缝机器人焊接方法的专用设备，其特征在于：所述机器人自动化焊接系统的工作平台（51）上容置至少两组U形肋板单元（3），每组U形肋板单元（3）对应多组反变形翻转胎架（4），控制器对多组反变形翻转胎架（4）进行自动控制，当机器人焊接手（54）焊接一个反变形翻转胎架（4）上的U形肋板单元（3）时，在其他的反变形翻转胎架（4）上对U形肋板单元（3）进行卡固定位，实现整机不间断焊接作业。