CN113070618B - 一种全位置背幕型立焊装置及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全位置背幕型立焊装置及焊接方法。所述装置包括左右边六自由度模块、垫板、左右边工具执行器和控制器，其中，右边工具执行器包括焊接金属丝、回收模块，左边工具执行器包括左边加温矢量气体喷射模块、中间加温矢量气体喷射模块、右边加温矢量气体喷射模块，并且左边加温矢量气体喷射模块、中间加温矢量气体喷射模块和右边加温矢量气体喷射模块均包括视觉机构。本发明利用流体技术结合智能控制的方法，在焊接处形成的动态稳定矢量伺服可控流场克服立焊时熔滴的重力场，使得焊接点处的熔滴稳定悬凝冷却并可控增长形成焊缝。

Description

一种全位置背幕型立焊装置及焊接方法

技术领域

本发明属于焊接工程技术领域，具体地说涉及一种全位置背幕型立焊装置及焊接方法，用于高端装备大型及超大型板材的立焊焊接。

背景技术

近几年，随着现代设备制造业的发展，高强度的厚截面焊接钢结构已逐渐应用于造船、海洋工程、压力容器制造等行业。由于变位困难，一些大尺寸的结构件必须采用全位置焊接技术，且使得全位置焊接的需求大幅增加，立焊作为全位置焊接的重要组成部分，其熔滴因受重力的影响具有下坠趋势。而且，立焊焊接时由于焊缝宽深的不断变化导致焊缝并不一定竖直的，很大程度是空间曲线焊缝，如何更好的实时对焊缝进行跟踪以对焊缝不同熔宽进行自适应焊接成为急需解决的问题。

大型钢结构立焊缝的焊接长期以来一直采用手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊和埋弧自动焊。这三种焊接方法都是靠多层多道焊接来完成立焊缝的焊接，费工费时效率低，焊接质量难以掌控，工人劳动强度也大。

发明内容

为解决现有技术中间隙立焊焊接存在的上述问题，本发明提供了一种全位置背幕型立焊装置及焊接方法。

本发明利用流体技术结合智能控制的方法，突破了焊接熔滴和熔滴铁水冷凝成型的关键技术，解决了传统的间隙立焊接过程中存在的焊缝流动以及焊缝不均匀导致的难以一次焊接成型的缺陷，以及必须依赖衬板的缺陷，本发明通过流体工艺融合智能控制实现了间隙立焊缝一次焊接成型，可以控制焊缝质量，保证焊缝外形均匀，提高焊缝强度和焊接效率，尤其适用于需要打底的立焊接场景以及联通的坡口间隙的情况。

本发明的技术方案如下所述：

全位置背幕型立焊装置，包括右边六自由度模块1、右侧被结合材料2、左侧被结合材料3、垫板5、右边工具执行器8、左边六自由度模块13、左边工具执行器16和控制器，其中，右边工具执行器8包括焊接金属丝9、回收模块10，左边工具执行器16包括左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14、右边加温矢量气体喷射模块15，并且左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14和右边加温矢量气体喷射模块15均包含视觉机构，控制器（13）与视觉机构连接，

右边六自由度模块1水平固定，右边六自由度模块1末端连接右边工具执行器8，右边六自由度模块1能提供右边工具执行器8相对于地面至少空间六自由度的运动；左边六自由度模块13底端固定于地面，左边六自由度模块13末端连接左边工具执行器16，左边六自由度模块13能提供左边工具执行器16相对于地面至少空间六自由度的运动；右边工具执行器8的工作端为焊接金属丝9，左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14和右边加温矢量气体喷射模块15均能够矢量喷射加热的保护气体，并伺服控制保护气体的空间速度矢量，回收模块10能够对保护气体和粉尘进行回收；立焊接时，右侧被结合材料2、左侧被结合材料3间隙相邻放置，并且其上分别制有右侧坡口、左侧坡口，中间加温矢量气体喷射模块14的气体喷射口端穿过左侧被结合材料3和右侧被结合材料2之间的间隙，使得中间加温矢量气体喷射模块14的气体喷射口从左侧被结合材料3和右侧被结合材料2的背后对向焊接处，控制器通过调整左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14、右边加温矢量气体喷射模块15和回收模块10相对于熔滴为空间定点的变换姿态运动，同时调整左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14、右边加温矢量气体喷射模块15和回收模块10的气体喷射强度和回收强度，使得焊接高温熔融的熔滴稳定悬托于焊缝上并可控增长逐滴形成立焊缝4，然后通过立焊缝4的自上而下趋势的连续生长实现对左侧被结合材料3和右侧被结合材料2的全位置背幕立焊焊接。

优选，视觉机构包括针孔视觉摄像头和视觉控制器。

优选，左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14和右边加温矢量气体喷射模块15的气体喷射口一端安装有针孔视觉摄像头，针孔视觉摄像头前置滤光片，针孔视觉摄像头通过光纤接通视觉控制器，视觉控制器连接控制器，进而通过视觉机构三维动态在线的判断熔融状态的焊接熔滴形状与焊接工艺特征。

优选，右侧坡口6和左侧坡口7为焊接手册中的任意组合。

优选，右侧坡口6和左侧坡口7为曲面形状。

一种全位置背幕型立焊焊接方法，使用上述全位置背幕型立焊装置，并包括如下步骤；

步骤1：辅助设备例如吊车和吊具将左侧被结合材料3和右侧被结合材料2转运至指定位置，使得左侧被结合材料3和右侧被结合材料2之间的右侧坡口6、左侧坡口7相邻，并且左侧被结合材料3和右侧被结合材料2之间留有间隙；

步骤2：垫板5安置于左侧被结合材料3和右侧被结合材料2之间的右侧坡口6、左侧坡口7相邻的上端，与右侧坡口6、左侧坡口7形成焊接处；

步骤3：右边六自由度模块1将右边工具执行器8、左边六自由度模块13将左边工具执行器16均移动至焊接处，同时将中间加温矢量气体喷射模块14的气体喷射口端穿过左侧被结合材料3和右侧被结合材料2之间的间隙，使得中间加温矢量气体喷射模块14的气体喷射口从左侧被结合材料3和右侧被结合材料2的背后对向焊接处，

步骤4：启动左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14和右边加温矢量气体喷射模块15矢量喷射加热的保护气体，并伺服控制保护气体的空间速度矢量，同时，启动回收模块10对保护气体和粉尘进行回收；此时，左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14和右边加温矢量气体喷射模块15矢量喷射的保护气体、回收模块10的回收流场、垫板5、右侧坡口6、左侧坡口7之间形成动态稳定矢量伺服可控流场；

步骤5：右边工具执行器8上的焊接金属丝9在焊接处开始进行立焊缝的焊接工艺作业形成焊接高温熔融的熔滴，同时视觉机构三维动态在线的判断熔融状态的焊接熔滴形状与焊接工艺特征，并将上述信息传输给控制器，

步骤6：控制器通过调整左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14、右边加温矢量气体喷射模块15和回收模块10相对于熔滴为空间定点的变换姿态运动，同时调整左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14、右边加温矢量气体喷射模块15和回收模块10的气体喷射强度和回收强度，使得焊接高温熔融的熔滴稳定悬托于焊缝上并可控增长，直至使得稳定悬凝的熔滴达到焊接要求；

步骤7：依次按照步骤4-6的相同操作沿水平方向进行立焊缝的焊接工艺作业将焊接高温熔融的熔滴形成立焊缝4，使得立焊缝4自上而下趋势连续生长最终实现对左侧被结合材料3和右侧被结合材料2的全位置背幕立焊焊接。

有益效果

本发明利用流体技术结合智能控制的方法，突破了焊接熔滴稳定可控冷凝成型的关键技术，通过对喷射模块的位置和喷射强度的调整改变动态稳定矢量伺服可控流场的位置，针对间隙立焊接的情况，中间加温矢量气体喷射模块14在左侧被结合材料3和右侧被结合材料2的背面形成保护气体的流场背幕墙取代传统的立焊焊接衬板，通过稳定矢量伺服可控流场解决了传统的间隙立焊接过程中存在的焊缝流动以及焊缝不均匀导致的难以一次焊接成型的缺陷，在焊接处形成的动态稳定矢量伺服可控流场克服立焊时熔滴的重力场，使得焊接点处的熔滴稳定悬凝冷却并可控增长形成焊缝。

而且，本发明通过进行工艺融合实现了间隙立焊缝一次焊接成型，而且可以控制焊缝质量，保证焊缝外形均匀，提高焊缝强度和焊接效率，尤其适用于需要打底的间隙立焊接场景以及具有联通的坡口间隙的情况。具体的，本发明的全位置背幕立焊装置及立焊方法具有以下优势：

一、本发明的全位置背幕型立焊装置及立焊方法立焊焊接的焊缝外形均匀且能够一次成型；二、回收模块10和加热伺服喷射模块11的气流冷却效果好，使得立焊缝成型较快；三、本发明保护气体的气流冷却效果好使得热影响区小，焊接变形和焊接应力小；四、本发明的全位置背幕型装置不需要特定形状的衬板，不需要多轴数控加工，具有时间成本和费用成本的优势；五、本发明的全位置背幕型装置不需要特定形状的衬板，为非接触方式冷却作业，不影响焊枪和焊丝的焊接工艺作业空间，而且不会发生特定形状的衬板含有的水冷管线的故障的问题；六、本发明的全位置背幕型装置不需要特定形状的衬板与熔滴、焊缝和工件，不会发生机械摩擦磨损，不存在对于特定形状的衬板损耗特别严重的问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的具体实施方式一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为一种全位置背幕型立焊装置示意图及右边工具执行器8局部的等轴侧视图。

图2为一种全位置背幕型立焊装置示意图及左边工具执行器16局部的等轴侧视图。

图3为一种全位置背幕型立焊装置示意图及定矢量伺服可控流场的示意图。

其中，1为右边六自由度模块、2为右侧被结合材料、3为左侧被结合材料、4为立焊缝、5为垫板、6为右侧坡口、7为左侧坡口、8为右边工具执行器、9为焊接金属丝、10为回收模块、11为左边加温矢量气体喷射模块、12为熔滴、13为左边六自由度模块、14为中间加温矢量气体喷射模块、15为右边加温矢量气体喷射模块、16为左边工具执行器、17为视觉控制器、18为控制器、19为针孔视觉摄像头，20为正侧气流趋势轨迹、21为后方气流趋势轨迹。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标。

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例1

如图1～3所示，全位置背幕型立焊装置，包括右边六自由度模块1、右侧被结合材料2、左侧被结合材料3、垫板5、右边工具执行器8、左边六自由度模块13、左边工具执行器16和控制器18，其中，右边工具执行器8包括焊接金属丝9、回收模块10，左边工具执行器16包括左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14、右边加温矢量气体喷射模块15，并且左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14和右边加温矢量气体喷射模块15均包含视觉机构，

右边六自由度模块1水平固定，右边六自由度模块1末端连接右边工具执行器8，右边六自由度模块1能提供右边工具执行器8相对于地面至少空间六自由度的运动；左边六自由度模块13水平固定，左边六自由度模块13末端连接左边工具执行器16，左边六自由度模块13能提供左边工具执行器16相对于地面至少空间六自由度的运动；右边工具执行器8的工作端为焊接金属丝9，左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14和右边加温矢量气体喷射模块15均能够矢量喷射加热的保护气体，并伺服控制保护气体的空间速度矢量，回收模块10能够对保护气体和粉尘进行回收；立焊接时，右侧被结合材料2、左侧被结合材料3相邻间隙放置，并且其上分别制有右侧坡口6、左侧坡口7，右侧坡口6、左侧坡口7优选为焊接手册中的任意形状组合，也可以为曲面形状；中间加温矢量气体喷射模块14的气体喷射口端穿过左侧被结合材料3和右侧被结合材料2之间的间隙，使得中间加温矢量气体喷射模块14的气体喷射口从左侧被结合材料3和右侧被结合材料2的背后对向焊接处，控制器18通过调整左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14、右边加温矢量气体喷射模块15和回收模块10相对于熔滴为空间定点的变换姿态运动，同时调整左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14、右边加温矢量气体喷射模块15和回收模块10的气体喷射强度和回收强度，使得焊接高温熔融的熔滴12稳定悬托于焊缝上并可控增长逐滴形成立焊缝4，然后通过立焊缝4的自上而下趋势的连续生长实现对左侧被结合材料3和右侧被结合材料2的全位置背幕立焊焊接。

本例中，右边六自由度模块1和左边六自由度模块13均采用川崎BA006N中空弧焊机器人，视觉机构包括针孔视觉摄像头19和视觉控制器17。左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14和右边加温矢量气体喷射模块15的气体喷射口上安装有针孔视觉摄像头19，针孔视觉摄像头19前置滤光片，针孔视觉摄像头19通过光纤接通视觉控制器17，进而通过视觉机构三维动态在线的判断熔融状态的焊接熔滴12形状与焊接工艺特征。控制器18采用的焊接专家软件工具为ESTUN机器人弧焊软件包V1.2，视觉控制器17优选柯轩智能自主生产的3D机器视觉和深度AI学习系统，可以自动分析操作对象生成点云图，通过深度学习系统不断调整机器人动作路径。

用上述全位置背幕型立焊装置的焊接方法，包括如下步骤；

步骤1：辅助设备例如吊车和吊具将左侧被结合材料3和右侧被结合材料2转运至指定位置，使得左侧被结合材料3和右侧被结合材料2之间的右侧坡口6、左侧坡口7相邻，并且左侧被结合材料3和右侧被结合材料2之间留有间隙；

步骤2：垫板5安置于左侧被结合材料3和右侧被结合材料2之间的右侧坡口6、左侧坡口7相邻的上端，与右侧坡口6、左侧坡口7形成焊接处；

步骤3：右边六自由度模块1将右边工具执行器8、左边六自由度模块13将左边工具执行器16均移动至焊接处，同时将中间加温矢量气体喷射模块14的气体喷射口端穿过左侧被结合材料3和右侧被结合材料2之间的间隙，使得中间加温矢量气体喷射模块14的气体喷射口从左侧被结合材料3和右侧被结合材料2的背后对向焊接处，

步骤4：启动左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14和右边加温矢量气体喷射模块15矢量喷射加热的保护气体，并伺服控制保护气体的空间速度矢量，同时，启动回收模块10对保护气体和粉尘进行回收；此时，左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14和右边加温矢量气体喷射模块15矢量喷射的保护气体、回收模块10的回收流场、垫板5、右侧坡口6、左侧坡口7之间形成动态稳定矢量伺服可控流场；

步骤5：右边工具执行器8上的焊接金属丝9在焊接处开始进行立焊缝的焊接工艺作业形成焊接高温熔融的熔滴12，同时视觉机构三维动态在线的判断熔融状态的焊接熔滴12的形状与焊接工艺特征，并将上述信息传输给控制器18，

步骤6：控制器18通过调整左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14、右边加温矢量气体喷射模块15和回收模块10相对于熔滴12为空间定点的变换姿态运动，同时调整左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14、右边加温矢量气体喷射模块15和回收模块10的气体喷射强度和回收强度，使得焊接高温熔融的熔滴12稳定悬托于焊缝上并可控增长，直至使得稳定悬凝的熔滴12达到焊接要求；

如图3所示，根据目标熔滴12的外形的不断变化的，控制器18通过视觉机构获得熔滴的外形变化，川崎BA006N中空弧焊机器人末端的右边工具执行器8和左边工具执行器16调整左边加温矢量气体喷射模块11、中间加温矢量气体喷射模块14、右边加温矢量气体喷射模块15和回收模块10的对应位置和姿态获得合适的气流空间矢量场，图中右边加温矢量气体喷射模块15和回收模块10之间的正侧气流趋势轨迹20、对称的左边加温矢量气体喷射模块11和回收模块10之间的正侧气流趋势轨迹20，以及中间加温矢量气体喷射模块14背后释放的后方气流趋势轨迹21，共同将目标熔滴12稳定悬凝并可控增长直至达到焊接标准的要求。

步骤7：依次按照步骤4-6的相同操作沿水平方向进行立焊缝的焊接工艺作业将若干个焊接高温熔融的熔滴形成立焊缝4，使得立焊缝4自上而下趋势连续生长最终实现对左侧被结合材料3和右侧被结合材料2的全位置背幕立焊焊接。

以上为一种全位置背幕型立焊焊接装置的工作流程，适合需要打底的立焊接工艺和适合联通的坡口间隙。本发明的立焊焊接方法通过左边六自由度模块13对喷射模块的位置和喷射强度的调整改变动态稳定矢量伺服可控流场的位置，同时，中间加温矢量气体喷射模块14在左侧被结合材料3和右侧被结合材料2的背面形成保护气体的流场背幕墙取代传统的立焊焊接衬板，解决了传统的立焊接过程中存在的焊缝流动以及焊缝不均匀导致的难以一次焊接成型的缺陷，在焊接处形成的动态稳定矢量伺服可控流场克服立焊时熔滴的重力场，使得焊接点处的熔滴12稳定悬凝并可控增长并形成焊缝一次成型。此时，右边六自由度模块1上的右边六自由度模块的工具执行器8可以做的更加轻巧，使得随动控制左边加温伺服控制速度矢量气体喷射模块11、中间加温伺服控制速度矢量气体喷射模块14和右边加温伺服控制速度矢量气体喷射模块15能喷射保护气体让焊接高温熔融的熔滴悬托于焊缝上三个气柱控制难度更低。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种全位置背幕型立焊装置，其特征在于包括右边六自由度模块、垫板、右边工具执行器、左边六自由度模块、左边工具执行器和控制器，其中，右边工具执行器包括焊接金属丝、回收模块，左边工具执行器包括左边加温矢量气体喷射模块、中间加温矢量气体喷射模块、右边加温矢量气体喷射模块，并且左边加温矢量气体喷射模块、中间加温矢量气体喷射模块和右边加温矢量气体喷射模块均包括视觉机构，控制器与视觉机构连接，

右边六自由度模块、左边六自由度模块分别水平固定，右边六自由度模块末端连接右边工具执行器，右边六自由度模块提供右边工具执行器相对于地面至少空间六自由度的运动，左边六自由度模块末端连接左边工具执行器，左边六自由度模块能提供左边工具执行器相对于地面至少空间六自由度的运动；右边工具执行器的工作端为焊接金属丝，左边加温矢量气体喷射模块、中间加温矢量气体喷射模块和右边加温矢量气体喷射模块均能够矢量喷射加热的保护气体，并伺服控制保护气体的空间速度矢量，回收模块能够对保护气体和粉尘进行回收；立焊接时，右侧被结合材料、左侧被结合材料间隙相邻放置，并且其上分别制有右侧坡口、左侧坡口，中间加温矢量气体喷射模块的气体喷射口端穿过左侧被结合材料和右侧被结合材料之间的间隙，使得中间加温矢量气体喷射模块的气体喷射口从左侧被结合材料和右侧被结合材料的背后对向焊接处，控制器通过调整左边加温矢量气体喷射模块、中间加温矢量气体喷射模块、右边加温矢量气体喷射模块和回收模块相对于熔滴为空间定点的变换姿态运动，同时调整左边加温矢量气体喷射模块、中间加温矢量气体喷射模块、右边加温矢量气体喷射模块和回收模块的气体喷射强度和回收强度，使得焊接高温熔融的熔滴稳定悬托于焊缝上并可控增长逐滴冷却形成立焊缝，然后通过立焊缝的自上而下趋势的连续生长实现对左侧被结合材料和右侧被结合材料的全位置背幕立焊焊接。

2.根据权利要求1所述的一种全位置背幕型立焊装置，其特征在于视觉机构包括针孔视觉摄像头和视觉控制器。

3.根据权利要求2所述的一种全位置背幕型立焊装置，其特征在于左边加温矢量气体喷射模块、中间加温矢量气体喷射模块和右边加温矢量气体喷射模块的气体喷射口一端安装针孔视觉摄像头，针孔视觉摄像头前置滤光片，针孔视觉摄像头通过光纤接通视觉控制器，视觉控制器连接控制器，通过视觉机构三维动态在线的判断熔融状态的焊接熔滴形状与焊接工艺特征。

4.根据权利要求1所述的一种全位置背幕型立焊装置，其特征在于右侧坡口和左侧坡口为焊接手册中的任意组合。

5.根据权利要求1所述的一种全位置背幕型立焊装置，其特征在于右侧坡口和左侧坡口为曲面形状。

6.一种全位置背幕型立焊焊接方法，其特征在于使用如权利要求1所述的一种全位置背幕型立焊装置，并包括如下步骤；

步骤1：辅助吊装设备将左侧被结合材料和右侧被结合材料转运至指定位置，使得左侧被结合材料和右侧被结合材料之间的右侧坡口、左侧坡口相邻，并且左侧被结合材料和右侧被结合材料之间留有间隙；

步骤2：垫板安置于左侧被结合材料和右侧被结合材料之间的右侧坡口、左侧坡口相邻的上端，并与右侧坡口、左侧坡口形成焊接处；

步骤3：右边六自由度模块1将右边工具执行器、左边六自由度模块将左边工具执行器均移动至焊接处，同时将中间加温矢量气体喷射模块的气体喷射口一端穿过左侧被结合材料和右侧被结合材料之间的间隙，使得中间加温矢量气体喷射模块的气体喷射口从左侧被结合材料和右侧被结合材料的背后对向焊接处，

步骤4：启动左边加温矢量气体喷射模块、中间加温矢量气体喷射模块和右边加温矢量气体喷射模块矢量喷射加热的保护气体，并伺服控制保护气体的空间速度矢量，同时，启动回收模块对保护气体和粉尘进行回收；此时，左边加温矢量气体喷射模块、中间加温矢量气体喷射模块和右边加温矢量气体喷射模块矢量喷射的保护气体、回收模块的回收流场、垫板、右侧坡口、左侧坡口之间形成动态稳定矢量伺服可控流场；

步骤5：右边工具执行器上的焊接金属丝在焊接处开始进行立焊缝的焊接工艺作业形成焊接高温熔融的熔滴，同时视觉机构三维动态在线的判断熔融状态的焊接熔滴形状与焊接工艺特征，并将信息传输给控制器，

步骤6：控制器通过调整左边加温矢量气体喷射模块、中间加温矢量气体喷射模块、右边加温矢量气体喷射模块和回收模块相对于熔滴为空间定点的变换姿态运动，同时调整左边加温矢量气体喷射模块、中间加温矢量气体喷射模块、右边加温矢量气体喷射模块和回收模块的气体喷射强度和回收强度，使得焊接高温熔融的熔滴稳定悬托于焊缝上并可控增长，直至使得稳定悬凝的熔滴达到焊接要求；

步骤7：依次按照步骤4-6的相同操作沿水平方向进行立焊缝的焊接工艺作业将焊接高温熔融的熔滴冷却形成立焊缝，使得立焊缝自上而下趋势连续生长，实现对左侧被结合材料和右侧被结合材料的全位置背幕立焊焊接。

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