CN112453710A - 一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法 - Google Patents

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范翼飞
林鹏
黄色贤
缪勇
颉平平
金雨茜
李兴
何昆宇
唐瑜
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Abstract

本发明公开了一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法，通过应用激光清洗对于焊接前和焊接后氧化物薄膜和污染物的自动清理，针对各种焊接方法的焊缝位置附近氧化皮和污染物以及焊趾位置难打磨的问题，通过控制激光清洗的相关工艺参数，实现焊趾和余高等难清理位置氧化皮及杂质的快速干净去除，并可集成到机械臂上使用，易于实现工业自动化应用。

Description

一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法
技术领域
本发明属于焊接领域，尤其涉及一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法。
背景技术
对于一般焊接材料表面形成的氧化物薄膜、油污、油漆等杂质污染物在焊前要花费很大的功夫去除，否则会直接影响焊缝质量和焊接效果，造成气孔和夹渣等焊接缺陷。一般采用的简单处理方法是机械打磨，如用钢丝刷或者砂纸在表面打磨，但是一般机械方法打磨不仅耗时费力噪音大污染环境，而且表面清洁效果差，如果采用化学清洗的方法，则需要使用有机溶剂，容易对操作者以及环境造成伤害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法，解决上述现有技术中针对各种焊接方法的焊缝位置附近氧化皮和污染物以及焊趾位置难打磨，洁净度差，且打磨效率低，同时有噪音和化学污染的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法，通过在焊接系统的机械臂上增加清洗头，实现焊接前对待焊接工作焊接处以及对焊接后的焊缝进行自动清理，包括以下步骤：
S1、在机械臂上安装清洗头和焊枪，将清洗头通过传输光纤与清光清洗单元连接，将焊枪通过线缆与焊接单元连接；
S2、将待焊接工件安装在固定工作台上，用夹具将待焊接工件进行固定并用水平仪进行校准；
S3、确定焊缝的位置和范围，对机械臂的运动进行离线编程控制，规划清洗和焊接路径，并选择清洗速度和焊接速度；
S4、启动焊接单元，根据待焊接工件的材料选择相应的焊接工艺参数；
S5、启动激光清洗单元，设置激光清洗的加工参数，对焊缝所处位置进行焊前清洗处理；
S6、根据步骤3中设定的焊接路线和焊接参数进行焊缝的施焊操作；
S7、再次使用激光清洗单元对焊接后的焊缝进行清洗；
S8、重复步骤s3-s7，进行多层多道焊缝的焊接和清理。
本发明的一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法，所述步骤s1中清洗头和焊枪之间具有安装间距。
本发明的一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法，所述步骤s4中的焊接工艺参数包括：焊接电流、焊接频率和送丝速度。
本发明的一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法，所述步骤s5中激光清洗的加工参数包括：清洗功率、扫描速度、扫描宽度、扫描频率和扫描次数。
本发明的一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法，所述步骤s6中施焊操作包括：起弧、焊接和熄弧过程。
本发明产生的有益效果是：提出一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法，基于激光清洗的高效焊缝清洗方法，通过控制激光清洗单元的相关工艺参数，实现焊趾和余高等难清理位置氧化皮及杂质的快速干净去除整个清洗过程不需要有机溶剂，不产生废液排放，残渣很少，是一种环境友好的表面清洁工艺，利用在清洗头发出的激光束照射下微粒产生的热膨胀和光压作用使物体表面的细颗粒物质发生剥离和脱落，进而得到清洗的效果，并可集成到现有自动化焊接的机械臂上使用，易于实现工业自动化应用，自动化程度高、可控性好、适用基材广泛和容易选取清洗区，且环境友好无噪音。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法，通过在焊接系统的机械臂2上增加清洗头，实现焊接前对待焊接工作1焊接处以及对焊接后的焊缝9进行自动清理，包括以下步骤：
S1、在机械臂上安装清洗头4和焊枪3，将清洗头4通过传输光纤5与清光清洗单元6连接，将焊枪3通过线缆7与焊接单元8连接；
S2、将待焊接工件1安装在固定工作台上，用夹具将待焊接工件1进行固定并用水平仪进行校准；
S3、确定焊缝9的位置和范围，对机械臂2的运动进行离线编程控制，规划清洗和焊接路径，并选择清洗速度和焊接速度；
S4、启动焊接单元8，根据待焊接工件1的材料选择相应的焊接工艺参数；
S5、启动激光清洗单元6，设置激光清洗的加工参数，对焊缝9所处位置进行焊前清洗处理；
S6、根据步骤3中设定的焊接路线和焊接参数进行焊缝9的施焊操作；
S7、再次使用激光清洗单元6对焊接后的焊缝9进行清洗；
S8、重复步骤s3-s7，进行多层多道焊缝的焊接和清理。
本发明的优选实施例中，所述步骤s1中清洗头4和焊枪3之间具有安装间距。
本发明的优选实施例中，所述步骤s4中的焊接工艺参数包括：焊接电流、焊接频率和送丝速度。
本发明的优选实施例中，所述步骤s5中激光清洗的加工参数包括：清洗功率、扫描速度、扫描宽度、扫描频率和扫描次数。
本发明的优选实施例中，所述步骤s6中施焊操作包括：起弧、焊接和熄弧过程。
所述待焊接工件1为6mm厚的贮箱2219铝合金工件，所述激光清洗参数为：功率20W,扫描频率30HZ，清洗速度200mm/min; TIG焊接单元焊接参数为：电流200A，送丝速度0.42m/min,焊接速度3cm/min。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法，通过在焊接系统的机械臂（2）上增加清洗头，实现焊接前对待焊接工作（1）焊接处以及对焊接后的焊缝（9）进行自动清理，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在机械臂上安装清洗头（4）和焊枪（3），将清洗头（4）通过传输光纤（5）与清光清洗单元（6）连接，将焊枪（3）通过线缆（7）与焊接单元（8）连接；
S2、将待焊接工件（1）安装在固定工作台上，用夹具将待焊接工件（1）进行固定并用水平仪进行校准；
S3、确定焊缝（9）的位置和范围，对机械臂（2）的运动进行离线编程控制，规划清洗和焊接路径，并选择清洗速度和焊接速度；
S4、启动焊接单元（8），根据待焊接工件（1）的材料选择相应的焊接工艺参数；
S5、启动激光清洗单元（6），设置激光清洗的加工参数，对焊缝（9）所处位置进行焊前清洗处理；
S6、根据步骤3中设定的焊接路线和焊接参数进行焊缝（9）的施焊操作；
S7、再次使用激光清洗单元（6）对焊接后的焊缝（9）进行清洗；
S8、重复步骤s3-s7，进行多层多道焊缝的焊接和清理。
2.根据权利要求1所述的一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法，其特征在于，所述步骤s1中清洗头（4）和焊枪（3）之间具有安装间距。
3.根据权利要求1所述的一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法，其特征在于，所述步骤s4中的焊接工艺参数包括：焊接电流、焊接频率和送丝速度。
4.根据权利要求1所述的一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法，其特征在于，所述步骤s5中激光清洗的加工参数包括：清洗功率、扫描速度、扫描宽度、扫描频率和扫描次数。
5.根据权利要求1所述的一种对焊前、焊后焊缝进行自动清理的焊接方法，其特征在于，所述步骤s6中施焊操作包括：起弧、焊接和熄弧过程。
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