CN114211092A - 一种角接接头机器人焊接方法 - Google Patents

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刘玉明
李琳
代秀玲
赵万敏
李光军
谈光春
于智
王迪
朱小亮
张红利
孙立明
张又天
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    • B23K9/00—Arc welding or cutting
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明提出一种角接接头机器人焊接方法，包括对角接接头进行打底焊，使用机器人进行第一次压层盖面焊接，使用机器人进行第二次压层盖面焊接，以及焊枪上移，完成角接接头焊接。本方法通过饱满的打底焊接减少盖面焊接的填充量，与压层盖面焊接方式配合，使焊接电流减小，加快焊接速度的同时降低焊接温度，达到良好的焊接成型和焊接饱满度。本方法能够解决机器人焊接时角接接头焊缝容易出现焊瘤、咬边、焊亏或未融合等焊接缺陷的问题，与手工压层焊接角接接头缝焊缝相比，本方法焊后成型更加饱满，可以有效保证焊接质量，提高产品合格率。

Description

一种角接接头机器人焊接方法
技术领域
本发明属于自动化焊接技术领域，具体涉及一种使用焊接机器人对8mm-10mm厚度板材搭接的90°角接接头进行焊接的方法。
背景技术
角接接头是指两焊件端面搭接且角度大于30°、小于135°的接头。其中，90°角接接头的结构如图1所示。常规机器人焊接方法会因角接接头角度问题，焊缝上部熔池向下部流动形成斜坡状。由于焊缝下部难以托住熔池铁水，会出现下方焊瘤，上方咬边、焊亏或未融合等缺陷，焊后需要补焊并手工打磨，工作量大，质量外观差，经济性差，无法满足生产和质量要求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提出一种角接接头机器人焊接方法，以解决如何提高焊接机器人角接接头焊接质量的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出一种角接接头机器人焊接方法，该机器人焊接方法包括如下步骤：
S1.对角接接头进行打底焊；
S2.使用机器人进行第一次压层盖面焊接；
S3.使用机器人进行第二次压层盖面焊接；
S4.焊枪上移，完成角接接头焊接。
进一步地，步骤S1中，对角接接头进行手工打底焊或焊接机器人打底焊。
进一步地，角接接头为8mm-10mm厚度板材搭接的90°角接接头。
进一步地，步骤S1中，打底焊后，在焊缝的上侧和下侧边沿分别预留1mm-2mm。
进一步地，步骤S2具体包括如下步骤：
S2-1.设置机器人第一次压层盖面焊接参数
焊接起弧点：焊枪摆幅4.5mm；起弧点设置在角接接头下侧边沿偏上5.5mm；焊枪高度在起弧点，焊丝干伸长12mm，焊枪角度为30°-40°；焊接中间点：机器人移动到整条焊缝中间位置，焊枪高度、焊丝干伸长和焊枪角度与第一次压层盖面焊接起弧点相同；焊接收弧点：机器人移动到焊缝末端位置，焊枪高度、焊丝干伸长和焊枪角度与第一次压层盖面焊接起弧点相同；焊接参数：电流150A，焊接速度0.3m/min，摆动方式为螺旋摆、摆长5mm、摆幅4.5mm；
S2-2.机器人焊枪移动到起弧点附近，进行第一次压层盖面焊接；
S2-3.机器人焊枪上移并移动到焊接起弧点上方。
进一步地，步骤S3具体包括如下步骤：
S3-1.设置机器人第二次压层盖面焊接参数
焊接起弧点：焊枪在角接接头起弧点处，位置以第一次压层盖面焊接后焊道中间点为基准，垂直向上移动4mm、并水平向焊缝内侧移动4mm；焊丝干伸长12mm，焊枪角度为45°-55°；焊接中间点：机器人移动到整条焊缝中间位置，焊枪高度、焊丝干伸长和焊枪角度与第二次压层盖面焊接起弧点相同；焊接收弧点：机器人移动到焊缝末端位置，焊枪高度、焊丝干伸长和焊枪角度与第二次压层盖面焊接起弧点相同；焊接参数：电流150A，焊接速度0.35m/min，摆动方式为三角摆、摆长4mm、摆幅3.5mm；
S3-2.机器人焊枪移动到起弧点附近，进行第二次压层盖面焊接。
(三)有益效果
本发明提出一种角接接头机器人焊接方法，包括对角接接头进行打底焊，使用机器人进行第一次压层盖面焊接，使用机器人进行第二次压层盖面焊接，以及焊枪上移，完成角接接头焊接。本方法通过饱满的打底焊接减少盖面焊接的填充量，与压层盖面焊接方式配合，使焊接电流减小，加快焊接速度的同时降低焊接温度，达到良好的焊接成型和焊接饱满度。本方法能够解决机器人焊接时角接接头焊缝容易出现焊瘤、咬边、焊亏或未融合等焊接缺陷的问题，与手工压层焊接角接接头缝焊缝相比，本方法焊后成型更加饱满，可以有效保证焊接质量，提高产品合格率。
附图说明
图1为90°角接接头示意图；
图2为本发明实施例中打底焊后焊缝示意图；
图3为本发明实施例中第一次压层盖面焊接后焊缝示意图；
图4为本发明实施例中第二次压层盖面焊接后焊缝示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例提出一种角接接头机器人焊接方法，适用于8mm-10mm厚度板材搭接的90°角接接头焊接，该角接接头长度为1000mm，焊接混合气选用90％Ar+10％CO2，气体流量18L/min，KUKA C2机器人，焊丝φ1.2mm、307Si，福尼斯电源和送丝系统，TBi焊枪。
焊接方法具体包括如下步骤：
S1.对角接接头进行手工打底焊或焊接机器人打底焊
如图2所示，打底焊后，要求焊道饱满并保持平整，在焊缝的上侧和下侧边沿分别预留1mm-2mm。
S2.使用机器人进行第一次压层盖面焊接
S2-1.设置机器人第一次压层盖面焊接参数
焊接起弧点：根据角接接头焊缝尺寸，设置焊枪摆幅为4.5mm；起弧点设置在角接接头下侧边沿偏上5.5mm(因焊接时焊丝融化后熔池宽度增加，起弧点位置需比焊枪摆幅增加1mm)；焊枪高度在起弧点，焊丝干伸长12mm，焊枪角度为30°-40°。
焊接中间点：机器人移动到整条焊缝中间位置，焊枪高度、焊丝干伸长和焊枪角度与第一次压层盖面焊接起弧点相同。
焊接收弧点：机器人移动到焊缝末端位置，焊枪高度、焊丝干伸长和焊枪角度与第一次压层盖面焊接起弧点相同。
焊接参数：电流150A，焊接速度0.3m/min，摆动方式为螺旋摆、摆长5mm、摆幅4.5mm。其中，第一次压层盖面焊接时采用螺旋摆动，能够在摆动时向焊接熔池施加向上带动力，避免出现焊瘤，焊后成型美观。
S2-2.机器人焊枪移动到起弧点附近，进行第一次压层盖面焊接，焊接后效果如图3所示。
S2-3.机器人焊枪上移并移动到焊接起弧点上方。
S3.使用机器人进行第二次压层盖面焊接
S3-1.设置机器人第二次压层盖面焊接参数
焊接起弧点：焊枪在角接接头起弧点处，位置以第一次压层盖面焊接后焊道中间点为基准，垂直向上移动4mm、并水平向焊缝内侧移动4mm；焊丝干伸长12mm，焊枪角度为45°-55°。
焊接中间点：机器人移动到整条焊缝中间位置，焊枪高度、焊丝干伸长和焊枪角度与第二次压层盖面焊接起弧点相同。
焊接收弧点：机器人移动到焊缝末端位置，焊枪高度、焊丝干伸长和焊枪角度与第二次压层盖面焊接起弧点相同。
焊接参数：电流150A，焊接速度0.35m/min，摆动方式为三角摆、摆长4mm、摆幅3.5mm。其中，第二次压层盖面焊接时采用三角摆动，相对于螺旋摆动能够有效减少焊滴随焊枪摆动飞出，减少焊滴清理时间。
S3-2.机器人焊枪移动到起弧点附近，进行第二次压层盖面焊接，焊接后效果如图4所示。
S4.焊枪上移，完成角接接头焊接。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种角接接头机器人焊接方法，其特征在于，所述机器人焊接方法包括如下步骤：
S1.对角接接头进行打底焊；
S2.使用机器人进行第一次压层盖面焊接；
S3.使用机器人进行第二次压层盖面焊接；
S4.焊枪上移，完成角接接头焊接。
2.如权利要求1所述的机器人焊接方法，其特征在于，步骤S1中，对角接接头进行手工打底焊或焊接机器人打底焊。
3.如权利要求1所述的机器人焊接方法，其特征在于，所述角接接头为8mm-10mm厚度板材搭接的90°角接接头。
4.如权利要求3所述的机器人焊接方法，其特征在于，步骤S1中，打底焊后，在焊缝的上侧和下侧边沿分别预留1mm-2mm。
5.如权利要求4所述的机器人焊接方法，其特征在于，步骤S2具体包括如下步骤：
S2-1.设置机器人第一次压层盖面焊接参数
焊接起弧点：焊枪摆幅4.5mm；起弧点设置在角接接头下侧边沿偏上5.5mm；焊枪高度在起弧点，焊丝干伸长12mm，焊枪角度为30°-40°；焊接中间点：机器人移动到整条焊缝中间位置，焊枪高度、焊丝干伸长和焊枪角度与第一次压层盖面焊接起弧点相同；焊接收弧点：机器人移动到焊缝末端位置，焊枪高度、焊丝干伸长和焊枪角度与第一次压层盖面焊接起弧点相同；焊接参数：电流150A，焊接速度0.3m/min，摆动方式为螺旋摆、摆长5mm、摆幅4.5mm；
S2-2.机器人焊枪移动到起弧点附近，进行第一次压层盖面焊接；
S2-3.机器人焊枪上移并移动到焊接起弧点上方。
6.如权利要求5所述的机器人焊接方法，其特征在于，步骤S3具体包括如下步骤：
S3-1.设置机器人第二次压层盖面焊接参数
焊接起弧点：焊枪在角接接头起弧点处，位置以第一次压层盖面焊接后焊道中间点为基准，垂直向上移动4mm、并水平向焊缝内侧移动4mm；焊丝干伸长12mm，焊枪角度为45°-55°；焊接中间点：机器人移动到整条焊缝中间位置，焊枪高度、焊丝干伸长和焊枪角度与第二次压层盖面焊接起弧点相同；焊接收弧点：机器人移动到焊缝末端位置，焊枪高度、焊丝干伸长和焊枪角度与第二次压层盖面焊接起弧点相同；焊接参数：电流150A，焊接速度0.35m/min，摆动方式为三角摆、摆长4mm、摆幅3.5mm；
S3-2.机器人焊枪移动到起弧点附近，进行第二次压层盖面焊接。
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