[发明专利]一种智能焊接厚大工件自适应打底层坡口组对误差装置及方法

权利要求书

1.一种智能焊接厚大工件自适应打底层坡口组对误差装置，其特征在于，包括了：焊接电源、气体保护焊接机构、控制机构和送丝机构；

所述气体保护焊接机构包括焊枪行走装置、保护气体装置、摄像机、焊缝跟踪器和焊枪；所述摄像机和所述焊缝跟踪器连接于所述焊枪的焊接端；所述摄像机用于获取所述焊枪的焊接实时图像，并将所述焊接实时图像传递至所述控制机构；所述焊缝跟踪器用于实时监测跟踪焊缝，并在水平方位和垂直方位上调整焊枪行走偏差；所述焊枪行走装置与所述焊枪连接，用以带动所述焊枪在工件坡口侧面移动；所述保护气体装置通过保护气体通路与所述焊枪连接，用以在焊接过程中向焊接区域输送保护气体；

所述控制机构包括手动控制器和遥控器；所述遥控器用于接收所述摄像机传递来的焊接实时图像，并将所述焊接实时图像输出到遥控器屏幕上；所述手动控制器与所述焊缝跟踪器连接，用以控制调节焊接电流大小、电弧电压、焊接速度和所述焊枪的机械执行动作，实现焊枪的摆动、偏转、横向移动和垂直上下移动；

所述送丝机构与所述气体保护焊接机构连接，用以为所述气体保护焊接机构提供焊接所需焊丝。

2.根据权利要求1所述的智能焊接厚大工件自适应打底层坡口组对误差装置，其特征在于，所述摄像机采用激光式成像系统，还用以测量和显示工件坡口偏差数据，并将所述工件坡口偏差数据传输至所述遥控器。

3.根据权利要求2所述的智能焊接厚大工件自适应打底层坡口组对误差装置，其特征在于，当所述摄像机显示焊接工件组对根部间隙超过设计规定1mm时，所述手动控制器控制所述焊枪以“Z”型或“半圆弧”型来回摆动，并减小焊接电流大小；当所述摄像机显示焊接工件组对根部间隙小于设计规定1mm时，所述手动控制器增大焊接电流大小和减小焊接速度；当所述摄像机显示工件坡口组对两端高低不平，形成超过2mm的错边时，所述手动控制器控制所述焊枪向低错边工件偏转0-20度，形成倾斜焊缝；当所述摄像机显示焊丝端部未对准工件坡口中心位置，并超出所述焊缝跟踪器的水平自动调整极限±0.5mm时，所述手动控制器控制所述焊枪横向位移，使焊丝对准工件坡口中心；当所述摄像机显示焊接电压过低，焊距高度超出所述焊缝跟踪器的垂直自动调整极限±0.5mm时，所述手动控制器控制所述焊枪纵向位移，调整焊距高度至电弧电压恢复正常值。

4.根据权利要求1所述的智能焊接厚大工件自适应打底层坡口组对误差装置，其特征在于，所述智能焊接厚大工件自适应打底层坡口组对误差装置对工件坡口的正面和反面均可以进行打底焊接。

5.根据权利要求1所述的智能焊接厚大工件自适应打底层坡口组对误差装置，其特征在于，所述焊枪行走装置采用沿轨道行走的焊接小车或无轨道焊接小车。

6.根据权利要求1所述的智能焊接厚大工件自适应打底层坡口组对误差装置，其特征在于，所述焊缝跟踪器采用激光式非接触传感，扫描的有效距离范围为90～130mm。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述智能焊接厚大工件自适应打底层坡口组对误差装置的自适应误差方法，其特征在于，包括：

摄像机获取焊枪的焊接实时图像；

基于所述焊接实时图像，所述摄像机测量和显示工件坡口偏差数据；

所述摄像机将所述焊接实时图像和所述工件坡口偏差数据传输至遥控器；

当所述摄像机显示焊接工件组对根部间隙超过设计规定1mm时，手动控制器控制所述焊枪以“Z”型或“半圆弧”型来回摆动，并减小焊接电流大小；

当所述摄像机显示焊接工件组对根部间隙小于设计规定1mm时，手动控制器增大焊接电流大小和减小焊接速度；

当所述摄像机显示工件坡口组对两端高低不平，形成超过2mm的错边时，手动控制器控制所述焊枪向低错边工件偏转0-20度，形成倾斜焊缝；

当所述摄像机显示焊丝端部未对准工件坡口中心位置，并超出焊缝跟踪器的水平自动调整极限±0.5mm时，手动控制器控制所述焊枪横向位移，使焊丝对准工件坡口中心；

当所述摄像机显示焊接电压过低，焊距高度超出焊缝跟踪器的垂直自动调整极限±0.5mm时，手动控制器控制所述焊枪纵向位移，调整焊距高度至电弧电压恢复正常值。