[发明专利]水轮机座环焊接方法及其装置

权利要求书

1.水轮机座环焊接方法，是采用机器人焊枪将固定导叶焊接在水轮机座环的上环板和下环板之间，其特征在于：所述焊接方法的具体步骤为：

（1）生成焊接轨迹：根据各部件的尺寸、装配和位置关系建立水轮机座环的三维模型，在固定导叶与上、下环板的相贯线上每隔50~100mm取特征点作为控制点，并将所有控制点拟合得到连续的单个固定导叶的焊接轨迹；在水轮机座环的三维模型上，将单个固定导叶的焊接轨迹整体平移，并进行局部修正，连续生成整个水轮机座环的焊接轨迹；

（2）装配水轮机座环：将上环板、下环板和固定导叶按照设计尺寸要求装配，保证装配精度；

（3）焊前预热：对被焊工件的底层焊道进行预热，预热温度根据座环部件的材料和板厚确定，为80-150℃；

（4）采用机器人焊枪进行自动焊接：预热后工件位置保持不变，调整机器人焊枪、使其焊丝端部对准固定导叶与上、下环板接合部位的焊接坡口，按照步骤（1）中设定的焊接轨迹进行焊接。

2.根据权利要求1所述水轮机座环焊接方法，其特征在于：所述步骤（4）中，先焊接固定导叶一侧与上环板或下环板的焊缝，机器人焊枪由内圆侧向外圆侧进行退步焊；当焊接坡口内焊料的填充量的厚度达到焊接坡口的1/2时，调整机器人焊枪、焊接固定导叶另一侧与上环板或下环板的焊缝。

3.水轮机座环焊接装置，包括机器人焊枪、运动导向装置、控制系统、焊接电源和焊接送丝机构，其特征在于：所述运动导向装置包括弧形导轨和十字滑架变位机，弧形导轨与水轮机座环同心设置，十字滑架变位机包括配套的立柱和横梁，立柱底部与弧形导轨配合安装、并沿弧形导轨运动，机器人焊枪设置在横梁的一端；控制系统内部存储有机器人焊枪的预设焊接轨迹，并向运动导向装置和机器人焊枪发送控制信号，使按预设焊接轨迹动作。

4.根据权利要求3所述水轮机座环焊接装置，其特征在于：所述弧形导轨设置在水轮机座环的外侧或内侧。

5.根据权利要求3所述水轮机座环焊接装置，其特征在于：所述机器人焊枪端部设置有防碰撞传感器，与控制系统实时通信。

6.根据权利要求3所述水轮机座环焊接装置，其特征在于：所述焊接电源为数字化脉冲焊接电源，通过电缆连接焊接送丝机构和机器人焊枪。

7.根据权利要求3所述水轮机座环焊接装置，其特征在于：所述机器人焊枪包括机器人本体和焊枪，机器人本体的操作臂握持焊枪。