CN111347134A - 一种船体钢板的复合焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于船舶部件生产领域,具体公开了一种船体钢板的复合焊接工艺,包括设计;进行装配焊接工作配比布置;智能化焊接。本发明利用智能化的移动工位式的部件生产线完成板材的复合焊接,减少人员移动导致的时间浪费,机械化设备应用率较高,提高施工效率和产品质量。同时,通过采用辊道传动或行车吊运方式对上下道工序的快速衔接,对各个工种的连续作业形成非常有利的促进作用;另外,移动工件式生产线的主要装配、焊接等生产设备位置相对固定,不需要人工经常性移动,生产准备时间大大较少,设备使用效率大幅提高。利用智能化焊接系统,可以方便有效地进行定位和自动焊接工作,焊接效率高。
Description
技术领域
本发明涉及船舶部件生产领域,具体为一种船体钢板的复合焊接工艺。
背景技术
部件装焊作业在船体建造整个阶段起到承上启下的关键环节,因为部件生产所处生产环节处于零件切割加工和分段建造中间,而船舶建造的绝大部分工时消耗在结构装焊作业,部件装焊作业为船体建造装焊作业的第一道工序,扩大部件装焊范围、提高部件生产效率对后续生产作业起到非常积极的影响,对提高整船施工效率有很大的贡献。
以目前的部件生产工艺,大多数船厂的部件生产形式是固定工位式的,自动机械化应用率不高,包括零件运输、结构焊接等工艺形式主要采用人工操作的半自动工艺设备来完成,与形成相对人工操作较高效率运行模式的部件生产线要求还有一定差距;由于工件处于固定工位,工艺设备配置主要按照每个工位的装配焊接比例进行核算,不同工种之间通过上下道工序轮动施工,整个过程中施工人员处于动态过程,不同工种衔接过程施工准备较多,生产效率不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船体钢板的复合焊接工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种船体钢板的复合焊接工艺,包括如下具体步骤:
S1:设计过程中考虑部件的尺寸、重量等影响生产线跨度及工位长度等常规因素,做到满足生产的基本要求;
S2:根据部件生产中不同工种施工周期,核算出工件流动节拍,形成装配焊接工作配比布置;
S3:钢板采用辊道运输或行车吊运的不同方式相结合进行运输传动,依次经过拼板焊接工位、划线工位、装配工位、焊接工位、修补工位、矫正工位、运出工位等流程完成部件施工作业;
S4:智能化焊接:具体为:
S41:拼板:钢板由车间行车卸货、理料后,在拼板工位进入部件生产线并完成拼板焊接,形成部件的底板板列,再由车间行车将焊好的底板板列吊运至配材兼定位焊工位,利用焊接系统对零件组成的部件的拼板对接焊;
S42:在装配工位,工人根据底板的相关信息,人工分拣对应的腹板,并在行车的辅助下,将腹板定位于前道工序已经画好线的装焊位置,进而利用焊接门架,手工完成腹板的定位焊工作;
S43:将工件图纸送入智能焊接机器人的离线示教系统,同时该系统驱动机器人上的场景测量装置对现场的目标工件进行扫描,将现场工件的状态与图纸状态进行匹配,根据匹配的结果,对机器人的焊接任务进行规划;任务规划好后,焊接机器人进入执行环节,开始执行焊接任务;
S44:焊后修补,工人对机器人焊接的焊缝进行质量检查,对存在问题的焊缝进行修补并重新施焊,以获得符合要求的焊缝;
S45:矫正,工人对完成焊接但略有焊接热变形的部件进行人工矫正,以满足后续的生产工艺及加工公差要求;部件在该工位制作完成后,由行车调运至平板车,流转入下一生产流程。
优选的,步骤S41中,拼板所用焊接系统为HIVAS焊接系统,由L型门架和焊接设备两部分组成,埋弧自动焊接小车放置于装置的长平台上,通过门架纵向和横移小车的横向运行以及升降平台的升降,进行前后、左右、上下和旋转运动。
优选的,步骤S3中,运输传动采用自动传动方式,利用链条带动辊道输送,由PLC变频调速,接收上位PLC控制系统的指令信号进行开关控制,同时多条辊道线及其他输送设备或专机组成复杂的物流传输系统,完成多方面的工艺需求。
优选的,步骤S43中,在执行焊接任务中,焊缝识别与检测装置将得到焊接机器人的当前工作状态信息,并同焊接知识库一起,由控制器处理,并根据处理结果驱动机器人的精确工作。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明利用智能化的移动工位式的部件生产线完成板材的复合焊接,这种生产线的优势在于各个工种的工位不变,减少人员移动导致的时间浪费,工件传动通过运输辊道(移动平台),机械化设备应用率较高,提高施工效率和产品质量。移动工位式部件生产线相比较固定工位形式,工艺设备设施较为丰富,在拼板阶段、结构焊接阶段往往采用的焊接门架形式较多,在施工生产效率上有很大的提高;同时,通过采用辊道传动或行车吊运方式对上下道工序的快速衔接,对各个工种的连续作业形成非常有利的促进作用;另外,移动工件式生产线的主要装配、焊接等生产设备位置相对固定,不需要人工经常性移动,生产准备时间大大较少,设备使用效率大幅提高。利用智能化焊接系统,可以方便有效地进行定位和自动焊接工作,焊接效率高。
具体实施方式
本发明提供一种技术方案:一种船体钢板的复合焊接工艺,包括如下具体步骤:
S1:设计过程中考虑部件的尺寸、重量等影响生产线跨度及工位长度等常规因素,做到满足生产的基本要求;
S2:根据部件生产中不同工种施工周期,核算出工件流动节拍,形成装配焊接工作配比布置;
S3:钢板采用辊道运输或行车吊运的不同方式相结合进行运输传动,依次经过拼板焊接工位、划线工位、装配工位、焊接工位、修补工位、矫正工位、运出工位等流程完成部件施工作业;
S4:智能化焊接:具体为:
S41:拼板:钢板由车间行车卸货、理料后,在拼板工位进入部件生产线并完成拼板焊接,形成部件的底板板列,再由车间行车将焊好的底板板列吊运至配材兼定位焊工位,利用焊接系统对零件组成的部件的拼板对接焊;
S42:在装配工位,工人根据底板的相关信息,人工分拣对应的腹板,并在行车的辅助下,将腹板定位于前道工序已经画好线的装焊位置,进而利用焊接门架,手工完成腹板的定位焊工作;
S43:将工件图纸送入智能焊接机器人的离线示教系统,同时该系统驱动机器人上的场景测量装置对现场的目标工件进行扫描,将现场工件的状态与图纸状态进行匹配,根据匹配的结果,对机器人的焊接任务进行规划;任务规划好后,焊接机器人进入执行环节,开始执行焊接任务;
S44:焊后修补,工人对机器人焊接的焊缝进行质量检查,对存在问题的焊缝进行修补并重新施焊,以获得符合要求的焊缝;
S45:矫正,工人对完成焊接但略有焊接热变形的部件进行人工矫正,以满足后续的生产工艺及加工公差要求;部件在该工位制作完成后,由行车调运至平板车,流转入下一生产流程。
进一步的,步骤S41中,拼板所用焊接系统为HIVAS焊接系统,由L型门架和焊接设备两部分组成,埋弧自动焊接小车放置于装置的长平台上,通过门架纵向和横移小车的横向运行以及升降平台的升降,进行前后、左右、上下和旋转运动。
进一步的,步骤S3中,运输传动采用自动传动方式,利用链条带动辊道输送,由PLC变频调速,接收上位PLC控制系统的指令信号进行开关控制,同时多条辊道线及其他输送设备或专机组成复杂的物流传输系统,完成多方面的工艺需求。
进一步的,步骤S43中,在执行焊接任务中,焊缝识别与检测装置将得到焊接机器人的当前工作状态信息,并同焊接知识库一起,由控制器处理,并根据处理结果驱动机器人的精确工作。
本发明利用智能化的移动工位式的部件生产线完成板材的复合焊接,这种生产线的优势在于各个工种的工位不变,减少人员移动导致的时间浪费,工件传动通过运输辊道(移动平台),机械化设备应用率较高,提高施工效率和产品质量。移动工位式部件生产线相比较固定工位形式,工艺设备设施较为丰富,在拼板阶段、结构焊接阶段往往采用的焊接门架形式较多,在施工生产效率上有很大的提高;同时,通过采用辊道传动或行车吊运方式对上下道工序的快速衔接,对各个工种的连续作业形成非常有利的促进作用;另外,移动工件式生产线的主要装配、焊接等生产设备位置相对固定,不需要人工经常性移动,生产准备时间大大较少,设备使用效率大幅提高。利用智能化焊接系统,可以方便有效地进行定位和自动焊接工作,焊接效率高。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种船体钢板的复合焊接工艺,其特征在于,包括如下具体步骤:
S1:设计过程中考虑部件的尺寸、重量等影响生产线跨度及工位长度等常规因素,做到满足生产的基本要求;
S2:根据部件生产中不同工种施工周期,核算出工件流动节拍,形成装配焊接工作配比布置;
S3:钢板采用辊道运输或行车吊运的不同方式相结合进行运输传动,依次经过拼板焊接工位、划线工位、装配工位、焊接工位、修补工位、矫正工位、运出工位等流程完成部件施工作业;
S4:智能化焊接:具体为:
S41:拼板:钢板由车间行车卸货、理料后,在拼板工位进入部件生产线并完成拼板焊接,形成部件的底板板列,再由车间行车将焊好的底板板列吊运至配材兼定位焊工位,利用焊接系统对零件组成的部件的拼板对接焊;
S42:在装配工位,工人根据底板的相关信息,人工分拣对应的腹板,并在行车的辅助下,将腹板定位于前道工序已经画好线的装焊位置,进而利用焊接门架,手工完成腹板的定位焊工作;
S43:将工件图纸送入智能焊接机器人的离线示教系统,同时该系统驱动机器人上的场景测量装置对现场的目标工件进行扫描,将现场工件的状态与图纸状态进行匹配,根据匹配的结果,对机器人的焊接任务进行规划;任务规划好后,焊接机器人进入执行环节,开始执行焊接任务;
S44:焊后修补,工人对机器人焊接的焊缝进行质量检查,对存在问题的焊缝进行修补并重新施焊,以获得符合要求的焊缝;
S45:矫正,工人对完成焊接但略有焊接热变形的部件进行人工矫正,以满足后续的生产工艺及加工公差要求;部件在该工位制作完成后,由行车调运至平板车,流转入下一生产流程。
2.根据权利要求1所述的一种船体钢板的复合焊接工艺,其特征在于:步骤S41中,拼板所用焊接系统为HIVAS焊接系统,由L型门架和焊接设备两部分组成,埋弧自动焊接小车放置于装置的长平台上,通过门架纵向和横移小车的横向运行以及升降平台的升降,进行前后、左右、上下和旋转运动。
3.根据权利要求1所述的一种船体钢板的复合焊接工艺,其特征在于:步骤S3中,运输传动采用自动传动方式,利用链条带动辊道输送,由PLC变频调速,接收上位PLC控制系统的指令信号进行开关控制,同时多条辊道线及其他输送设备或专机组成复杂的物流传输系统,完成多方面的工艺需求。
4.根据权利要求1所述的一种船体钢板的复合焊接工艺,其特征在于:步骤S43中,在执行焊接任务中,焊缝识别与检测装置将得到焊接机器人的当前工作状态信息,并同焊接知识库一起,由控制器处理,并根据处理结果驱动机器人的精确工作。
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