CN113909627A - 一种自动焊接方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种自动焊接方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取待焊接工件的工件参数及焊接位置；根据工件参数、焊接位置及裂纹尖端张开位移CTOD要求确定焊丝牌号、焊丝规格及焊接参数；通过焊丝牌号、焊丝规格，以及焊接参数配置焊接机器人，以使焊接机器人自动完成待焊接工件的焊接；其中，焊接机器人的数量最少为两个，且位于待焊接工件两面的焊接机器人数量相同。本发明实施例的技术方案，解决了针对海洋工程所需厚钢板仅能通过手工焊接和半自动焊接，且焊接接头性能难以满足CTOD要求的问题，免除了焊后热处理工序，提升了焊接效率和焊接质量，同时降低了对待焊接材料进行焊接的成本。
Description
技术领域
本发明实施例涉及焊接技术领域，尤其涉及一种自动焊接方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着人类对海洋资源需求的不断增加，海洋事业的发展步伐也由浅海逐渐转向深海，海洋结构的服役环境更为恶劣。为保证海洋钢结构的安全服役，设计逐渐采用焊接难度较大的高强度厚板钢，而高强度厚板钢在焊接时易出现延迟裂纹，若焊接接头在应力和扩散氢作用下断裂，则会造成不可估量的损失。
为避免出现焊接裂纹，现有焊接上一般要求对高强度厚板进行焊后热处理。然而，对于采用热机械控制工艺等状态交货的厚钢板，在焊接后不宜进行焊后热处理，且现场的焊后热处理可能破坏母材的原始供货状态，且会降低焊接接头的强度，甚至焊后热处理产生的应力会引发裂纹。同时随着海洋工程结构设计越来越复杂，采用手工焊难以解决全方位焊缝焊接的问题，而传统爬行焊接机器人又无法为海洋工程所需要的厚钢板提供满足裂纹尖端张开位移指标(Crack Tip Opening Displacement,CTOD)要求的焊缝。
发明内容
本发明提供一种自动焊接方法、装置、设备及存储介质，以通过焊接机器人为海洋工程所需的厚钢板提供满足裂纹尖端张开位移指标的焊接，提升了焊接效率，提高了厚钢板的焊接质量，同时降低了生产成本。
第一方面，本发明实施例提供了一种自动焊接方法，包括：
获取待焊接工件的工件参数及焊接位置；
根据工件参数、焊接位置及裂纹尖端张开位移CTOD要求确定焊丝牌号、焊丝规格及焊接参数；
通过焊丝牌号、焊丝规格，以及焊接参数配置焊接机器人，以使焊接机器人自动完成待焊接工件的焊接；
其中，焊接机器人的数量最少为两个，且位于待焊接工件两面的焊接机器人数量相同。
第二方面，本发明实施例还提供了一种自动焊接装置，包括：
工件参数获取模块，用于获取待焊接工件的工件参数及焊接位置；
焊接参数确定模块，用于根据工件参数、焊接位置及裂纹尖端张开位移CTOD要求确定焊丝牌号、焊丝规格及焊接参数；
焊接模块，用于通过焊丝牌号、焊丝规格，以及焊接参数配置焊接机器人，以使焊接机器人自动完成待焊接工件的焊接；
其中，焊接机器人的数量至少为两个，且位于待焊接工件两面的焊接机器人数量相同。
第三方面，本发明实施例还提供了一种自动焊接设备，包括最少两个焊接机器人、存储装置以及一个或多个处理器；
焊接机器人，用于在根据焊接参数、焊丝牌号和焊丝规格配置后自动完成待焊接工件的焊接；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如上述第一方面的自动焊接方法。
第四方面，本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述第一方面的自动焊接方法。
本发明实施例提供的一种自动焊接方法、装置、设备及存储介质，通过获取待焊接工件的工件参数及焊接位置；根据工件参数、焊接位置及裂纹尖端张开位移CTOD要求确定焊丝牌号、焊丝规格及焊接参数；通过焊丝牌号、焊丝规格，以及焊接参数配置焊接机器人，以使焊接机器人自动完成待焊接工件的焊接；其中，焊接机器人的数量最少为两个，且位于待焊接工件两面的焊接机器人数量相同。通过采用上述技术方案，通过研究海洋工程材料化学成分及机械性能，确定不同工件材料及工件规格下为满足裂纹尖端张开位移CTOD要求应用于焊接的焊丝牌号和焊丝规格，进而根据获取到的待焊接工件的工件参数及焊接位置，为待焊接工件匹配满足CTOD要求的焊丝牌号、焊丝规格以及用于焊接机器人的焊接参数，进而在通过上述焊材及参数配置焊接机器人后通过至少两个焊接机器人对待焊接工件进行正反面同时焊接，实现对待焊接工件的自动焊接。解决了针对海洋工程所需厚钢板仅能通过手工焊接和半自动焊接，且焊接接头性能难以满足CTOD要求的问题，通过为焊接机器人配置满足CTOD焊接要求的焊丝牌号和焊接参数，进而利用焊接机器人自动完成对待焊接工件的全方位焊接，免除了焊后热处理工序，提升了焊接效率和焊接质量，同时降低了对待焊接材料进行焊接的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例一中的一种自动焊接方法的流程图；
图2是本发明实施例二中的一种自动焊接方法的流程图；
图3是本发明实施例二中的一种立焊坡口的结构示例图；
图4是本发明实施例二中的一种横焊坡口的结构示例图；
图5是本发明实施例三中的一种自动焊接装置的结构示意图；
图6是本发明实施例四中的一种自动焊接设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例方式作进一步地详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据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”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种自动焊接方法的流程图，本实施例可适用于对海洋工程所需的厚钢板进行自动焊接的情况，该方法可以有自动焊接装置来执行，该自动焊接装置可以由软件和/或硬件来实现，该自动焊接装置可以配置在计算机设备上，该计算机设备可以是两个或多个物理实体构成，也可以是一个物理实体构成。
如图1所示，本实施例一提供的一种自动焊接方法，具体包括如下步骤：
S101、获取待焊接工件的工件参数及焊接位置。
在本实施例中，待焊接工件可理解为需要被焊接在一起的机械加工过程中的零部件；工件参数可理解为用以表征待焊接工件物理及化学特性的参数，如工艺材质和工件规格等；焊接位置可理解为进行焊接时，焊缝对于施焊者的相对空间位置，包括平焊、横焊、立焊和仰焊等位置。
具体的，根据海洋工程中的实际焊接需求确定需要进行焊接的待焊接工件，进而在明确待焊接工件后即可确定其对应的工艺材质和规格等信息，并将上述信息作为该待焊接工件的工件参数，同时根据待焊接工件间的位置关系确定其被焊接时的焊接位置。
S102、根据工件参数、焊接位置及裂纹尖端张开位移CTOD要求确定焊丝牌号、焊丝规格及焊接参数。
在本实施例中，裂纹尖端张开位移(Crack Tip Opening Displacement,CTOD)可理解为一种用以评价材料和焊接接头抗断裂性能的指标，可用其表征焊接接头抵抗开裂和裂纹扩展的能力。需要明确的是，CTOD值越大，材料的抗开裂性能越好，韧性越好；CTOD值越小，材料的抗开裂性能越差，韧性越差。
在本实施例中，焊丝可理解为在焊接过程中作为填充金属或同时作为导电用的金属丝焊接材料，不同的焊丝材质不同，而不同的材质则会导致焊丝的物理化学条件发生改变，进而使得其适用场景不同。焊丝牌号可理解为用以表征焊丝的主要性能特征及类别的参数，焊丝规格可理解为焊丝的物理性状，常包括体积、长度、形状、重量和直径等。需要明确的是，焊丝牌号和焊丝规格可根据需求的应用场景不同进行适应性调整。焊接参数可理解为在焊接过程中决定加热、加压等焊接能量供给及转换条件的可控参数，也可理解为焊接时为了保证焊接质量而选定的物理量的总称。示例性的，焊接参数中可包括焊层道数、电弧特性、送丝速度、电流、电压、焊接速度、摆幅、摆速、左右停留时间及预热层间温度等。
具体的，根据待焊接工件的工件参数以及焊接位置确定当前待焊接工件对应的应用场景，进而根据CTOD要求确定在该应用场景下可满足待焊接工件焊接需求的焊丝所对应的焊丝牌号及焊丝规格，同时确定出用于对焊接机器人进行配置的，为保证待焊接工件焊接质量而选定的与上述应用场景对应的物理量，将上述物理量作为焊接参数。
在本发明实施例中，通过工件参数、焊接位置及CTOD要求确定用于对待焊接工件进行焊接的焊丝牌号、焊丝规格及焊接参数，使得匹配得到的焊丝牌号和焊丝规格满足CTOD要求，进而使得依赖上述焊丝及焊接参数进行焊接后的待焊接工件的焊接接头性能好，提升了焊接质量。
S103、通过焊丝牌号、焊丝规格，以及焊接参数配置焊接机器人，以使焊接机器人自动完成待焊接工件的焊接。
其中，焊接机器人的数量最少为两个，且位于待焊接工件两面的焊接机器人数量相同。
在本实施例中，焊接机器人可理解为可从事焊接工作的工业机器人，可通过设置于其中的焊接参数使其自动完成对工件上需要焊接部位的寻找及焊接。
具体的，将满足待焊接工件CTOD要求的焊丝配置于焊接机器人中，同时将根据工件参数、焊接位置及CTOD要求确定出用以对待焊接工件进行焊接的焊接参数配置于位于待焊接工件两面的焊接机器人中，启动焊接机器人令其自动寻找待焊接工件的焊接位置，并通过设置于待焊接工件两面数量相同的焊接机器人对待焊接工件按照配置的焊接参数进行正反面交替焊接，直到待焊接工件焊接完成。
本发明实施例通过获取待焊接工件的工件参数及焊接位置；根据工件参数、焊接位置及裂纹尖端张开位移CTOD要求确定焊丝牌号、焊丝规格及焊接参数；通过焊丝牌号、焊丝规格，以及焊接参数配置焊接机器人，以使焊接机器人自动完成待焊接工件的焊接；其中，焊接机器人的数量最少为两个，且位于待焊接工件两面的焊接机器人数量相同。通过采用上述技术方案，通过研究海洋工程材料化学成分及机械性能，确定不同工件材料及工件规格下为满足裂纹尖端张开位移CTOD要求应用于焊接的焊丝牌号和焊丝规格，进而根据获取到的待焊接工件的工件参数及焊接位置，为待焊接工件匹配满足CTOD要求的焊丝牌号、焊丝规格以及用于焊接机器人的焊接参数，进而在通过上述焊材及参数配置焊接机器人后通过至少两个焊接机器人对待焊接工件进行正反面同时焊接，实现对待焊接工件的自动焊接。解决了针对海洋工程所需厚钢板仅能通过手工焊接，且焊接接头强度难以满足CTOD要求的问题，通过为焊接机器人配置满足CTOD焊接要求的焊丝牌号和焊接参数，进而利用焊接机器人自动完成对待焊接工件的全方位焊接，提升了焊接效率和焊接质量，同时降低了对待焊接材料进行焊接的成本。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种自动焊接方法的流程图，本发明实施例的技术方案在上述各可选技术方案的基础上进一步优化，明确了焊丝牌号、焊丝规格及焊接参数的确定方式，同时给出了根据焊接位置不同，对焊接参数中摆幅和左右停留时间的调整方式。明确了待焊接工件的坡口加工要求以及各焊接机器人对待焊接工件的打底层、填充层和盖面层的焊接方式，并给出了焊接机器人自动完成待焊接工件的焊接的步骤。有针对性的为待焊接工件选择满足CTOD焊接要求的焊丝牌号和焊丝规格，根据焊接位置的不同调整为焊接机器人配置的焊接参数，进而通过位于待焊接工件两侧的焊接机器人自动对待焊接工件完成坡口组对的坡口实现交替焊接，减少了焊接变形，提升了焊接效率和焊接质量，降低了焊接成本。
如图2所示，本发明实施例二提供的一种自动焊接方法，具体包括如下步骤：
S201、获取待焊接工件的工件参数及焊接位置。
其中，工件参数包括工艺材质和工件规格。
在本实施例中，工艺材质可理解为具体用于制造待焊接工件的材料，以及将上述材料加工为待焊接工件的方法的集合，工艺是针对材质制定的，而材质对工艺产生限制。工件规格可理解为待焊接工件的物理性状，可包括待焊接工件的长宽、体积、厚度、形状和重量等。
S202、根据工艺材质、工件规格中的厚度信息及CTOD要求确定焊丝牌号和焊丝规格。
具体的，由于待焊接工件的工艺材质和厚度将直接影响对其进行焊接的焊丝的选择，而焊丝的选择对焊接接头抗断裂性能产生直接的影响，故可预先根据CTOD要求确定不同工艺材质和工件厚度与焊丝间的对应关系，进而在确定出待焊接工件的工艺材质和工件规格中的厚度信息后，即可确定出与之对应的满足CTOD要求的焊丝牌号和焊丝规格。
需要明确的是，工艺材质和工件厚度与焊丝间的对应关系可预先根据CTOD试验确定得到，进而可将该对应关系以表格或其他形式保存，本申请中可通过查表形式确定待焊接工件对应的焊丝牌号和焊丝规格。
示例性的，若待焊接工件的工艺材质为欧标钢板S355M，工件规格为70*300*1200mm，则可根据CTOD要求为其匹配药芯气保焊丝(FCAW 136)，焊材牌号为TWE-711，焊材等级为ISO 17632-A-T 42 2P C1 1，焊丝规格为Ф1.2。
S203、根据工艺材质、工件规格、焊丝牌号、焊丝规格及焊接位置确定焊接参数。
具体的，由于焊接参数为在焊接过程中决定加热、加压等焊接能量供给及转换条件的可控参数，其会受到所需焊接的待焊接工件的工艺材质和工件规格影响，也会受到用于进行焊接焊丝的焊丝牌号和焊丝规格的影响，同时施焊者与焊缝间的焊接位置不同也会影响焊接机器人对待焊接焊材的焊接方式，故可根据获取到的工艺材质、工件规格、焊丝牌号、焊丝规格以及待焊接工件进行焊接时的焊接位置设计适用于焊接机器人的焊接参数。可选的，该焊接参数可经由多次试验得到，本发明实施例对此不进行限制。
进一步的，当焊接位置为横焊时，焊接参数中的填充层和盖面层的摆幅为零；当焊接位置为立焊时，焊接参数中的填充层和盖面层的左右停留时间不同。
在本实施例中，横焊可理解为焊接垂直或倾斜平面上水平方向的焊缝的焊接位置，立焊可理解为沿接头由上而下或由下而上焊接的焊接位置。填充层可理解为多层焊时的中间层焊道；盖面层可理解为多层焊时的最后一层焊道。
具体的，由于横焊时熔化金属会在重力作用下发生流淌，故当焊接位置为横焊时，会将焊接参数中的填充层和盖面层的摆幅设为零，以避免在焊接接头处生成咬边。而在立焊过程中需要进行摆动，则需将焊接参数中的填充层和盖面层的左右停留时间设置为不同的，使得其靠近坡口侧停留时间较长，在韩封建压道停留时间较短，以在充分焊接的情况下避免焊接接头处生成咬边。
接上述示例，在工艺材质、工件规格、焊丝牌号和焊丝规格与上述示例相同的情况下，若焊接位置为横焊，确定出的焊接参数如下表1所示，其中A表示待焊接工件的正面，B表示待焊接工件的反面。
表1
接上述示例，在工艺材质、工件规格、焊丝牌号和焊丝规格与上述示例相同的情况下，若焊接位置为立焊，确定出的焊接参数如下表2所示。
表2
S204、根据工件参数、焊接位置和预设坡口形式确定待焊接工件的坡口加工要求。
其中，坡口不留钝边，预设坡口形式为X型双面坡口。
在本实施例中，坡口可理解为为了保证焊接工件焊接度，将焊件的待焊部位加工并装配而成的几何形状的沟槽。钝边可理解为焊件在开坡口时，沿焊件厚度方向未开坡口的端面部分。坡口形式可理解为坡口在待焊接工件上所表征的形状，如X型坡口、V型坡口和U型坡口等。坡口加工要求可理解为对待焊接工件的待焊部位进行加工时，确定的坡口深度、坡口角度、坡口钝边等物理参数。
接上述示例，在待焊接工件的工件参数与上述参数相同，预设坡口形式为X型双面坡口的情况下，图3为本发明实施例二提供的一种立焊坡口的结构示例图，图4为本发明实施例二提供的一种横焊坡口的结构示例图。
其中，如图3所示，当焊接位置为立焊时，待焊接工件的坡口加工要求如下：待焊接工件厚度δ为70mm，X型坡口两侧的第一坡口深度δ1和第二坡口深度δ2均为35mm，坡口角度α为44-45(°)，装配间隙b为5-6mm。
其中，如图4所示，当焊接位置为横焊时，待焊接工件的坡口加工要求如下：待焊接工件厚度δ为70mm，X型坡口两侧的第一坡口深度δ1和第二坡口深度δ2均为35mm，第一坡口角度α为29-30(°)，第二坡口角度β为14-15(°)，装配间隙b为3.5-4.5mm。
S205、将按照坡口加工要求加工后的待焊接工件的坡口依据焊接位置进行坡口组对。
在本实施例中，坡口组对可理解为将需要进行焊接的多个待焊接工件的坡口，按照坡口形式进行组对以备焊接的过程。
具体的，随着焊接位置的不同，各待焊接工件间进行装配的间隙不同，为适应焊接需求，可将按照坡口加工要求加工后的各待焊接工件，依据焊接位置确定其间的装配间隙，并依据装配间隙将需要焊接至一起的，规格一致的坡口进行组对。
进一步的，在进行坡口组对后，还可通过马板将待焊接工件的背面进行固定，以避免焊接过程中待焊接工件发生位移，影响坡口组对的准确性，进而影响焊接效果。
可选的，通过马板对待焊接工件进行固定时，马板间距可为600-700mm，马板的尺寸(长*宽*厚)可为300*100*30(mm)，上述马板间距及尺寸数据可根据实际工况进行设定，本发明实施例对此不进行限制。
需要明确的是，步骤S202-S203与步骤S204-S205间不存在明显的先后关系，可同时执行也可调整顺序执行，本申请中仅以顺序执行为例，具体执行顺序本发明实施例对此不进行限制。
S206、打磨处理待焊接工件的坡口，以使坡口满足预设焊接条件。
在本实施例中，预设焊接条件可理解为为了保证焊接区域清洁所设置的开始焊接的条件。
具体的，在待焊接工件通过焊接机器人进行焊接之前，需将待焊接工件的坡口进行打磨处理，直到坡口状态满足预设的焊接条件，以避免杂质进入焊接区域从而降低焊缝金属的抗裂性。
可选的，可将坡口内侧及距离坡口表面至少30mm的铁锈、油污去除干净，其中，氧化层和铁锈可通过机械方式打磨处理，水分与油污可采用火焰烘烤的方式去除，在进行背面焊接前，需对待焊接工件的根部坡口进行打磨处理，其打磨深度以彻底清除两侧卷边为止，具体可通过目视检测加渗透检测的方式确定坡口两侧卷边已完成清除。
S207、将待焊接工件预热至预设温度。
具体的，为保证焊接效果，需在对待焊接工件进行焊接前对其指定区域进行预热。可选的，预设温度可大于或等于100℃，预热的范围可为待焊接工件坡口及坡口两侧至少100mm的区域，上述温度及区域可根据焊接工况进行调整，本发明所述的对此不进行限制。
S208、各焊接机器人交替焊接待焊接工件的打底层、填充层和盖面层。
其中，由位于待焊接工件正面的焊接机器人首先焊接打底层的打底焊道；交替焊接时待焊接工件的层间温度应位于预设温度阈值范围内。
具体的，将待焊接工件两侧设置同样数量的焊接机器人，在完成对各焊接机器人的焊丝配置和焊接参数配置后，各焊接机器人可通过设置于其中的距离传感器或其他传感器寻找待焊接工件上的焊接位置。在各焊接机器人均到达待焊接工件的坡口处后，由位于待焊接工件正面的一个或多个焊接机器人首先对待焊接工件的打底层的打底焊道进行焊接，再由位于待焊接工件反面的一个或多个焊接机器人对待焊接工件的打底层的打底焊道进行焊接，进而由位于待焊接工件两面的焊接机器人对待焊接工件的填充层和盖面层依次交替进行焊接，在同一时间段内待焊接工件正反面焊接机器人所焊接的焊道数相同。示例性的，若位于待焊接工件正面的焊接机器人焊接了填充层的第一条焊道，则在正面的焊接机器人焊接填充层的第二条焊道前，位于待焊接工件反面的焊接机器人需完成填充层第一条焊道的焊接。
进一步的，为保证焊接质量，在焊接过程中需保证待焊接工件的层间温度位于预设温度阈值范围内，以避免层间温度过高，焊接接头受热严重，韧性降低，从而影响焊缝的CTOD性能。可选的，预设温度阈值范围可为100-230℃，该温度阈值范围可根据焊接工况进行调整设定，本发明实施例对此不进行限制。同时，在每道焊缝焊接结束后需要清理焊缝表面的焊渣，以保证焊接质量。
本发明实施例中，通过焊接机器人在待焊接工件两面进行对称协同焊接，使得待焊接工件在焊接过程中受热均匀，有利于对其焊接变形的控制，同时由于待焊接工件两面均存在焊接机器人，避免了仅由一个焊接机器人进行焊接时需要焊接机器人在正反两面来回转运而导致的整体焊接作业效率的降低，提升了焊接效率和焊接质量。
进一步的，当焊接位置为立焊时，焊接机器人自动完成待焊接工件的焊接之时，还包括：
若待焊接工件的坡口根部宽度大于或等于预设宽度阈值，位于待焊接工件反面的焊接机器人对打底层采用单脉冲摆动方式焊接；
若待焊接工件的坡口根部宽度小于预设宽度阈值，位于待焊接工件反面的焊接机器人对打底层采用低频脉冲摆动方式焊接。
可选的，预设宽度阈值可为4mm，该宽度阈值可根据实际工况进行设置，本发明实施例对此不进行限制。
具体的，当焊接位置为立焊，且在执行待焊接工件的反面第一道焊接时，可根据待焊接工件的坡口根部宽度大小确定位于待焊接工件反面的焊接机器人的电源特性，若大于或等于预设宽度阈值，则采用单脉冲电弧对待焊接工件的打底层进行摆动焊接；若小于预设宽度阈值，则采用低频脉冲电弧对待焊接工件的打底层进行摆动焊接。
本发明实施例的技术方案，根据待焊接工件的工艺材质、工件规格中的厚度信息及CTOD要求针对性的为待焊接工件选择满足CTOD焊接要求的焊丝牌号和焊丝规格，进而根据焊接位置的不同以及上述确定出的各材质规格为焊接机器人调整所需配置的焊接参数。同时根据工件参数、焊接位置和预设坡口形式完成对待焊接工件坡口的加工以及坡口组对，进而通过位于待焊接工件两侧的焊接机器人自动对进行坡口组对后的坡口实现交替焊接，保证了焊接过程中的受热均匀，减少了待焊接工件的焊接变形，提升了焊接效率和焊接质量。
实施例三
图5为本发明实施例三提供的一种自动焊接装置的结构示意图，该自动焊接装置包括：工件参数获取模块31，焊接参数确定模块32和焊接模块33。
其中，工件参数获取模块31，用于获取待焊接工件的工件参数及焊接位置；焊接参数确定模块32，用于根据所述工件参数、所述焊接位置及裂纹尖端张开位移CTOD要求确定焊丝牌号、焊丝规格及焊接参数；焊接模块33，用于通过所述焊丝牌号、所述焊丝规格，以及所述焊接参数配置焊接机器人，以使所述焊接机器人自动完成所述待焊接工件的焊接；其中，所述焊接机器人的数量至少为两个，且位于所述待焊接工件两面的所述焊接机器人数量相同。
可选的，工件参数包括工艺材质和工件规格。
进一步的，焊接参数确定模块32，包括：
焊丝确定单元，用于根据所述工艺材质、所述工件规格中的厚度信息及所述CTOD要求确定焊丝牌号和焊丝规格；
焊接参数确定单元，用于根据所述工艺材质、所述工件规格、所述焊丝牌号、所述焊丝规格及所述焊接位置确定焊接参数。
进一步的，焊接参数确定单元，还用于：
当所述焊接位置为横焊时，所述焊接参数中的填充层和盖面层的摆幅为零；
当所述焊接位置为立焊时，所述焊接参数中的填充层与盖面层的左右停留时间不同。
进一步的，自动焊接装置，还包括：
坡口要求确定模块，用于根据所述工件参数、所述焊接位置和预设坡口形式确定所述待焊接工件的坡口加工要求；
坡口组对模块，用于将按照所述坡口加工要求加工后的待焊接工件的坡口依据所述焊接位置进行坡口组对；
其中，所述坡口不留钝边，所述预设坡口形式为X型双面坡口。
进一步的，焊接模块33，具体用于：各所述焊接机器人交替焊接所述待焊接工件的打底层、填充层和盖面层；
其中，由位于所述待焊接工件正面的所述焊接机器人首先焊接所述打底层的打底焊道；交替焊接时所述待焊接工件的层间温度位于预设温度阈值范围内。
进一步的，当所述焊接位置为立焊时，所述焊接机器人自动完成所述待焊接工件的焊接之时，还包括：
若所述待焊接工件的坡口根部宽度大于或等于预设宽度阈值，位于所述待焊接工件反面的所述焊接机器人对所述打底层采用单脉冲摆动方式焊接；
若所述待焊接工件的坡口根部宽度小于预设宽度阈值，位于所述待焊接工件反面的所述焊接机器人对所述打底层采用低频脉冲摆动方式焊接。
进一步的，自动焊接装置，还包括：
坡口打磨模块，用于在所述焊接机器人自动完成所述待焊接工件的焊接之前，打磨处理所述待焊接工件的坡口，以使所述坡口满足预设焊接条件；
预热模块，用于将所述待焊接工件预热至预设温度。
本发明实施例提供的自动焊接装置可执行如本发明任意实施例所提供的自动焊接方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图6为本发明实施例四提供的一种自动焊接设备的结构示意图，如图6所示，该自动焊接设备包括：焊接机器人40、处理器41、存储装置42、输入装置43以及输出装置44。该自动焊接设备中焊接机器人40的数量可以是最少两个，处理器41的数量可以是一个或多个，图6中以两个焊接机器人40和一个处理器41为例。该自动焊接设备中存储装置42的数量可以是一个或多个，图6中以一个存储装置42为例。该自动焊接设备的焊接机器人40、处理器41、存储装置42、输入装置43以及输出装置44可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
焊接机器人40，用于在根据焊接参数、焊丝牌号和焊丝规格配置后自动完成待焊接工件的焊接。
存储装置42作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的自动焊接方法对应的程序指令/模块(例如，工件参数获取模块31，焊接参数确定模块32和焊接模块33)。处理器41通过运行存储在存储装置42中的软件程序、指令以及模块，从而执行自动焊接设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的自动焊接方法。
存储装置42可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储装置42可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置42可进一步包括相对于处理器41远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置43可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与自动焊接设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置44可包括显示屏等显示设备。
上述提供的自动焊接设备可用于执行上述任意实施例提供的自动焊接方法，具备相应的功能和有益效果。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种自动焊接方法，该方法包括：
获取待焊接工件的工件参数及焊接位置；
根据工件参数、焊接位置及裂纹尖端张开位移CTOD要求确定焊丝牌号、焊丝规格及焊接参数；
通过焊丝牌号、焊丝规格，以及焊接参数配置焊接机器人，以使焊接机器人自动完成待焊接工件的焊接；
其中，焊接机器人的数量最少为两个，且位于待焊接工件两面的焊接机器人数量相同。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的自动焊接方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述搜索装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种自动焊接方法，其特征在于，包括：
获取待焊接工件的工件参数及焊接位置；
根据所述工件参数、所述焊接位置及裂纹尖端张开位移CTOD要求确定焊丝牌号、焊丝规格及焊接参数；
通过所述焊丝牌号、所述焊丝规格，以及所述焊接参数配置焊接机器人，以使所述焊接机器人自动完成所述待焊接工件的焊接；
其中，所述焊接机器人的数量最少为两个，且位于所述待焊接工件两面的所述焊接机器人数量相同。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工件参数包括工艺材质和工件规格；
所述根据所述工件参数、所述焊接位置及裂纹尖端张开位移CTOD要求确定焊丝牌号、焊丝规格及焊接参数，包括：
根据所述工艺材质、所述工件规格中的厚度信息及所述CTOD要求确定焊丝牌号和焊丝规格；
根据所述工艺材质、所述工件规格、所述焊丝牌号、所述焊丝规格及所述焊接位置确定焊接参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述工艺材质、所述工件规格、所述焊丝牌号、所述焊丝规格及所述焊接位置确定焊接参数，还包括：
当所述焊接位置为横焊时，所述焊接参数中的填充层和盖面层的摆幅为零；
当所述焊接位置为立焊时，所述焊接参数中的填充层与盖面层的左右停留时间不同。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待焊接工件的工件参数及焊接位置之后，还包括：
根据所述工件参数、所述焊接位置和预设坡口形式确定所述待焊接工件的坡口加工要求；
将按照所述坡口加工要求加工后的待焊接工件的坡口依据所述焊接位置进行坡口组对；
其中，所述坡口不留钝边，所述预设坡口形式为X型双面坡口。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊接机器人自动完成所述待焊接工件的焊接，包括：
各所述焊接机器人交替焊接所述待焊接工件的打底层、填充层和盖面层；
其中，由位于所述待焊接工件正面的所述焊接机器人首先焊接所述打底层的打底焊道；交替焊接时所述待焊接工件的层间温度位于预设温度阈值范围内。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述焊接位置为立焊时，所述焊接机器人自动完成所述待焊接工件的焊接之时，还包括：
若所述待焊接工件的坡口根部宽度大于或等于预设宽度阈值，位于所述待焊接工件反面的所述焊接机器人对所述打底层采用单脉冲摆动方式焊接；
若所述待焊接工件的坡口根部宽度小于预设宽度阈值，位于所述待焊接工件反面的所述焊接机器人对所述打底层采用低频脉冲摆动方式焊接。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊接机器人自动完成所述待焊接工件的焊接之前，还包括：
打磨处理所述待焊接工件的坡口，以使所述坡口满足预设焊接条件；
将所述待焊接工件预热至预设温度。
8.一种自动焊接装置，其特征在于，包括：
工件参数获取模块，用于获取待焊接工件的工件参数及焊接位置；
焊接参数确定模块，用于根据所述工件参数、所述焊接位置及裂纹尖端张开位移CTOD要求确定焊丝牌号、焊丝规格及焊接参数；
焊接模块，用于通过所述焊丝牌号、所述焊丝规格，以及所述焊接参数配置焊接机器人，以使所述焊接机器人自动完成所述待焊接工件的焊接；
其中，所述焊接机器人的数量至少为两个，且位于所述待焊接工件两面的所述焊接机器人数量相同。
9.一种自动焊接设备，其特征在于，包括最少两个焊接机器人、存储装置以及一个或多个处理器；
所述焊接机器人，用于在根据焊接参数、焊丝牌号和焊丝规格配置后自动完成待焊接工件的焊接；
所述存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的自动焊接方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7中任一项所述的自动焊接方法。
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