CN117066647A - 管道全位置摆宽自适应焊接方法、装置和设备 - Google Patents

管道全位置摆宽自适应焊接方法、装置和设备 Download PDF

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CN117066647A CN202311133393.9A CN202311133393A CN117066647A CN 117066647 A CN117066647 A CN 117066647A CN 202311133393 A CN202311133393 A CN 202311133393A CN 117066647 A CN117066647 A CN 117066647A
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姜春凤
苏佳毅
许耀波
高萌萌
王帅
任飞燕
王庆林
王静远
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Abstract

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种管道全位置摆宽自适应焊接方法、装置和设备，该方法包括：首先确定基础焊接参数；然后通过安装在预设焊接小车上传感器实时获取焊接小车的空间位置信息和焊缝坡口信息，从而实时计算最佳摆动宽度、焊接速度和摆动速度，从而控制焊接小车自动焊接。如此，基于实时获取的实际信息，控制焊接，可以满足不同位置角度或不同需求下的各种宽度焊缝要求，以最合适的宽度摆动宽度进行焊接，从而完成高精度的自动焊接，避免因焊接摆宽不合适导致的咬边、未熔合和未熔透等焊接缺陷，以及可以保证每层焊材堆积高度的恒定，大大提高了焊接效果。

Description

管道全位置摆宽自适应焊接方法、装置和设备
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种管道全位置摆宽自适应焊接方法、装置和设备。
背景技术
管道全位置自动焊是提高管道焊接施工效率、保障焊接质量的有效手段。被广泛应用于海洋油气管道、陆地长输管道、石油化工管道、城市供水管道、核电管道等建设领域的施工现场。管道自动焊设备的使用可以提高焊接效率、提升焊接质量。
目前管道的全位置焊接设备对坡口加工、组对精度及焊接导轨安装误差的要求较高，且焊接过程需要焊工紧盯熔池并实时调整焊枪位置才能保证焊缝的对中，对焊工熟练程度要求较高。
而且，现有的管道全位置自动焊设备在焊接过程中焊枪的摆动宽度是焊工根据坡口情况进行设置的固定值，无法一次性满足不同宽度的焊缝要求；同时在管道自动焊接过程中，由于坡口带有一定角度，随着逐层焊材的堆积，在每个阶段焊枪的摆动宽度都不同，而且由于焊接过程中会带有一定的误差，所以在同一焊层，焊缝的高度也会有所不同，导致焊接误差较大，自动焊接效果较差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种管道全位置摆宽自适应焊接方法、装置和设备，以克服目前自动焊接效果差的技术问题。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本申请实施例提供一种管道全位置摆宽自适应焊接方法，包括：
确定基础焊接参数；
通过安装在预设焊接小车上的倾角传感器，实时获取预设焊接小车的空间位置信息；
通过安装在所述预设焊接小车上的激光传感器，实时获取焊缝坡口信息，其中，所述焊缝坡口信息包括坡口底部宽度和坡口角度；
基于所述基础焊接参数和所述焊缝坡口信息，实时计算确定焊枪的最佳摆动宽度和焊接速度；
基于所述基础焊接参数和所述最佳摆动宽度，实时确定所述焊枪的摆动速度；
基于所述空间位置信息控制所述预设焊接小车移动，并基于所述基础焊接参数，和与当前位置信息对应的所述最佳摆动宽度、所述焊接速度和所述摆动速度，控制所述预设焊接小车在当前位置对待焊接管道进行焊接。
进一步地，所述基础焊接参数包括：用于计算所述最佳摆动宽度的第一基础焊接参数、用于计算所述焊接速度的第二基础焊接参数和用于计算所述摆动速度的第三基础焊接参数；
所述第一基础焊接参数包括干伸长度和导电嘴至坡口底部距离；
所述第二基础焊接参数包括送丝速度、焊丝直径和焊道厚度；
所述第三基础焊接参数包括摆动频率。
进一步地，基于所述第一基础焊接参数和所述焊缝坡口信息计算焊枪的最佳摆动宽度的公式为：
L＝2(Ue-LS)tanγ+a-4
其中，L为所述最佳摆动宽度，Ue为所述导电嘴至坡口底部距离，Ls为所述干伸长度，γ为所述坡口角度，a为所述坡口底部宽度。
进一步地，基于所述第二基础焊接参数和所述焊缝坡口信息计算焊枪的焊接速度的公式为：
其中，Vt为所述焊接速度，Vs为所述送丝速度，d为所述焊丝直径，h为焊道厚度，γ为所述坡口角度，a为所述坡口底部宽度。
进一步地，基于所述第三基础焊接参数和所述最佳摆动宽度，计算所述摆动速度的公式为：
Vb＝2Lf
其中，Vb为摆动速度，f为摆动频率，L为所述最佳摆动宽度。
进一步地，所述预设焊接小车包括第一预设焊接小车和第二预设焊接小车；
所述第一预设焊接小车用于沿第一方向对待焊接管道进行焊接；
所述第二预设焊接小车用于沿第二方向对待焊接管道进行焊接；
所述管道全位置摆宽自适应焊接方法还包括：
当所述第一预设焊接小车和所述第二预设焊接小车从起始位置角度开始，焊接预设角度后，控制所述第一预设焊接小车和所述第二预设焊接小车移动至所述起始位置角度，以对下一焊层进行焊接。
进一步地，在通过安装在预设焊接小车上的倾角传感器，实时获取预设焊接小车的空间位置信息，之前还包括：进行焊前预处理；
所述焊前预处理包括：去除焊缝内的油污、铁锈和氧化层，和进行焊接打底准备。
第二方面，本申请实施例提供一种管道全位置摆宽自适应焊接装置，包括：
确定模块，用于确定基础焊接参数；
检测模块，用于实时获取预设焊接小车的空间位置信息和实时获取焊缝坡口信息，其中，所述焊缝坡口信息包括坡口底部宽度和坡口角度；
计算模块，用于基于所述基础焊接参数和所述焊缝坡口信息，实时计算确定焊枪的最佳摆动宽度和焊接速度；基于所述基础焊接参数和所述最佳摆动宽度，实时确定所述焊枪的摆动速度；
控制模块，用于基于所述空间位置信息控制所述预设焊接小车移动，并基于所述基础焊接参数，和与当前位置信息对应的所述最佳摆动宽度、所述焊接速度和所述摆动速度，控制所述预设焊接小车在当前位置对待焊接管道进行焊接。
第三方面，本申请实施例提供一种管道全位置摆宽自适应焊接设备，包括：焊接小车、控制系统、传感器系统、焊接电源系统、导轨、焊枪系统和送丝系统。
本发明提供的技术方案至少具备如下有益效果：
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种管道全位置摆宽自适应焊接方法、装置和设备，该方法包括：首先确定基础焊接参数；然后通过安装在预设焊接小车上传感器实时获取焊接小车的空间位置信息和焊缝坡口信息，从而实时计算最佳摆动宽度、焊接速度和摆动速度，从而控制焊接小车自动焊接。如此，基于实时获取的实际信息，控制焊接，可以满足不同位置角度或不同需求下的各种宽度焊缝要求，以最合适的宽度摆动宽度进行焊接，从而完成高精度的自动焊接，避免因焊接摆宽不合适导致的咬边、未熔合和未熔透等焊接缺陷，以及可以保证每层焊材堆积高度的恒定，大大提高了焊接效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本申请实施例提供的管道全位置摆宽自适应焊接方法的流程示意图；
图2为本申请另一实施例提供的管道全位置摆宽自适应焊接方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的管道全位置摆宽自适应焊接装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的管道全位置摆宽自适应焊接设备焊接焊缝坡口的原理示意图；
图5为本申请实施例提供的管道全位置摆宽自适应焊接设备运行时焊枪的位置示意图。
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，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
为了至少解决背景技术中提到的技术问题，本发明采用示例性实施例提供管道全位置摆宽自适应焊接方法，图1为本申请实施例提供的管道全位置摆宽自适应焊接方法的流程示意图，如图1所示，该方法可以包括：
S101、确定基础焊接参数。
具体的，基础焊接参数可以包括用于实现焊接的各种参数。在实际应用中，可以是由相关工作人员根据实际焊接需求在预设的管道全位置摆宽自适应焊接设备中的人机界面中实时输入的，当然在另一些实施例中，也可以是在预设管道全位置摆宽自适应焊接设备的存储模块中存储的，在确定焊接要求后，自动确定或供相关工作人员手动选择确定的。
基础焊接参数具体可以包括通过管道全位置摆宽自适应焊接设备中的焊接小车以及焊枪对待焊接管道进行焊接过程中的焊道厚度、导电嘴至坡口底部距离、干伸长度、送丝速度、焊丝直径、焊枪摆动频率等，用于进行后续的计算焊枪最佳摆动宽度，摆动速度以及焊接速度等，以及控制焊枪和小车既焊接小车进行自动焊接。
S102、通过安装在预设焊接小车上的倾角传感器，实时获取预设焊接小车的空间位置信息。
S103、通过安装在预设焊接小车上的激光传感器，实时获取焊缝坡口信息。
其中，焊缝坡口信息包括坡口底部宽度和坡口角度。
具体的，可以预先在焊接小车上安装倾角传感器和激光传感器，倾角传感器用于获取焊接小车的空间位置信息，如小车在预设导轨上的位置、小车或焊枪与待焊接管道的位置关系如角度等；焊缝坡口信息即为待焊接管道的坡口信息，如坡口尺寸，包括焊缝中心位置、坡口底部宽度、以及坡口角度等。
在本申请中，通过上述传感器获取上述信息数据后，可以将这些数据传递至预设的控制模块系统或机构中，供控制模块系统或机构进行后续的计算，以及控制小车和焊枪的状态。
需要说明的是，上述获取数据信息的过程是实时进行的，如此，在焊接过程的不同位置以及时间，获取新的数据，从而在当完成一个位置的焊接后且焊枪要对下一个位置进行焊接时，获取在该位置时刻的新的数据信息，以新的信息数据重新进行计算和控制，保证焊接的精确度。
S104、基于基础焊接参数和所述焊缝坡口信息，实时计算确定焊枪的最佳摆动宽度和焊接速度。
S105、基于基础焊接参数和最佳摆动宽度，实时确定焊枪的摆动速度。
S106、进行自动焊接。
包括基于空间位置信息控制预设焊接小车移动和焊枪，并基于基础焊接参数，和与当前位置信息对应的最佳摆动宽度、焊接速度和所摆动速度，控制预设焊接小车和焊枪在当前位置角度对待焊接管道进行焊接。
具体的，在得上述信息数据后，基于预设的计算方法计算得到焊枪的最佳摆动宽度、焊接速度和摆动速度，基于得到的这三个数据和一些必须的基础焊接参数，自动控制小车和焊枪进行焊接。
对应上述实时获取新的数据信息的技术方案，在控制焊接时，同样的在完成一个位置角度的焊接后，重新获取新的空间位置信息和焊缝坡口信息，以及基于该数据，重新计算确定最佳摆动宽度、焊接速度和所摆动速度，再基于新得到的最佳摆动宽度、焊接速度和所摆动速度，控制小车和焊枪进行焊接。
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种管道全位置摆宽自适应焊接方法、装置和设备，该方法包括：首先确定基础焊接参数；然后通过安装在预设焊接小车上传感器实时获取焊接小车的空间位置信息和焊缝坡口信息，从而实时计算最佳摆动宽度、焊接速度和摆动速度，从而控制焊接小车自动焊接。如此，基于实时获取的实际信息，控制焊接，可以满足不同位置角度或不同需求下的各种宽度焊缝要求，以最合适的宽度摆动宽度进行焊接，从而完成高精度的自动焊接，避免因焊接摆宽不合适导致的咬边、未熔合和未熔透等焊接缺陷，以及可以保证每层焊材堆积高度的恒定，大大提高了焊接效果。
进一步地，在本申请一些实施例中，在获取检测数据之间，还可以包括进行焊前预处理，以进一步保证后续自动焊接的精确性。
具体的，焊前预处理可以包括：对坡口进行焊前处理，例如去除焊缝内的油污、铁锈和氧化层等；和将管口等进行对口等操作，以及进行打底成形准备等；以及安装导轨以及管道全位置摆宽自适应焊接设备等，以及在管道全位置摆宽自适应焊接设备的人机界面设置好各项焊接参数，以使焊接小车自动就位，在起始位置(0°空间位置)等待，准备开始焊接。这些皆为焊接前的准备工作，可以参考现有技术中管道全位置机器的操作流程进行对应的增删，在此不再进行赘述。
进一步地，在本申请一些实施例中，基础焊接参数可以包括多种，包括第一基础焊接参数、第二基础焊接参数和第三基础焊接参数，用于计算确定上述提到的最佳摆动宽度、焊接速度和所摆动速度。
具体的，第一基础焊接参数可以包括干伸长度和导电嘴至坡口底部距离，在此基础上，基于第一基础参数和焊缝坡口信息计算焊枪的最佳摆动宽度的公式如下公式(1)：
L＝2(Ue-LS)tanγ+a-4 (1)
其中，L为最佳摆动宽度，Ue为导电嘴至坡口底部距离，Ls为干伸长度，γ为坡口角度，a为坡口底部宽度(参数的具体表示可参照图4和图5进行理解)。
第二基础焊接参数可以包括送丝速度、焊丝直径和焊道厚度，在此基础上，基于所述第二基础焊接参数和所述焊缝坡口信息计算焊枪的焊接速度的公式为下面的公式(2)：
其中，Vt为焊接速度，Vs为送丝速度，d为焊丝直径，h为焊道厚度，γ为坡口角度，a为坡口底部宽度(参数的具体表示可参照图4和图5进行理解)。
第三基础焊接参数可以包括摆动频率，在此基础上，基于第二基础焊接参数和焊缝坡口信息计算焊枪的焊接速度的公式为下面的公式(3)：
其中，Vt为焊接速度，Vs为送丝速度，d为焊丝直径，h为焊道厚度，γ为坡口角度，a为坡口底部宽度(参数的具体表示可参照图4和图5进行理解)。
如此，根据焊接小车上的激光传感器实时扫描的焊缝坡口获取的焊缝中心，坡底宽度，坡口角度对焊接过程中焊枪的摆动宽度进行实时调整，使管道全位置摆宽自适应焊接设备可以满足不同宽度的焊缝要求，可以有效克服传统管道自动焊设备焊接过程中摆宽不合适导致的咬边、未熔合和未熔透等焊接缺陷，提高了焊接效果。
进一步地，在本申请提供的自动焊接方法中，还可以通过同时控制多个焊接小车，从而降低焊接难度和提高焊接效果。
具体的，预设焊接小车包括第一预设焊接小车和第二预设焊接小车；第一预设焊接小车用于沿第一方向对待焊接管道进行焊接；第二预设焊接小车用于沿第二方向对待焊接管道进行焊接；管道全位置摆宽自适应焊接方法还包括：当第一预设焊接小车和第二预设焊接小车从起始角度位置开始，焊接预设角度后，控制第一预设焊接小车和第二预设焊接小车移动至起始角度位置，以对下一焊层进行焊接。
例如，以开始焊接的起始位置(0°空间位置)为基准，可以使第一预设焊接小车向左侧移动进行焊接，此时可以称第一预设焊接小车为左舷焊接小车，使第二预设焊接小车向右侧移动进行焊接，此时可以称第二预设焊接小车为右舷焊接小车，以及，可以规定上述用于确定小车返回起始位置的预设角度为180°。
图2为本申请另一实施例提供的管道全位置摆宽自适应焊接方法的流程示意图，如图2所示，在该实施例中，该方法可以包括：
首先，进行上述实施例中提到的焊前预处理，包括焊前清理、管口对口和人工打底，和移动双焊接小车使其就位，以及输入焊接参数即基础焊接参数，运行程序进行后续的流程：
在本申请实施例中，通过同时控制两个焊接小车，即左舷焊接小车沿坡口左侧进行移动焊接，右舷焊接小车沿坡口右侧进行移动焊接，两个焊接小车均只需要焊接管道的180°，每个焊枪的焊接机头完成半个圆周的焊接，在完成180°后，控制焊接小车回到其实位置角度处，进行下一焊层的焊接或停止焊接。
具体的，以一个小车如左舷焊接小车为例，首先通过安装在其上的倾角传感器检测焊接小车的空间位置信息，以及通过其上的激光激光传感器检测焊缝坡口信息即坡口尺寸。
然后，基于上述检测到的信息，计算对应该位置时刻的最佳摆动宽度、焊接速度和摆动速度。以及将计算出的实时数据传输至控制系统，控制系统中的控制机构基于实时确定的最佳摆动宽度、焊接速度和摆动速度，控制小车中焊枪的摆动宽度、焊接速度以及摆动速度，进行自动焊接。
在本申请另一些实施例中，也可以在获取上述空间位置信息和焊缝坡口信息后，将两者发送至独立的计算模块或兼有计算能力的控制系统内，供其进行计算，从而提高控制效率。
需要说明的是，在上述实施例中，获取空间位置信息和焊缝坡口信息，以及计算最佳摆动宽度、焊接速度和摆动速度的动作是实时进行的，即焊接小车或焊枪在每次完成当前位置角度焊接，要对下一个位置角度进行焊接时，均重复上述检测和计算以及控制的过程，从而保证在焊接过程中，每一处的焊接皆是以实际焊接处的信息计算控制的，从而保证焊接的准确性。
进一步地，在焊接小车如左舷焊接小车完成了180°后，控制左舷焊接小车回到初始位置角度，以准备对下以焊层的焊接，再对下一个焊层进行焊接时，原理与上述原理相同，即针对下一焊层进行与上述流程相同的动作，直至在所有焊层焊接完成后，停止焊接。
需要说明的是，当存在两个焊接小车时，左舷焊接小车和右舷焊接小车执行上述的动作均是相同的，但是是分别独立运行的，因为两个焊接小车具体焊接的位置不同，所以上述数据并不一定完全相同，在此不再进行更加详细的
本申请提供的管道全位置摆宽自适应焊接方法中，根据激光传感器实时扫描的焊缝坡口获取的焊缝中心，坡底宽度，坡口角度对焊接过程中焊枪的摆动宽度进行实时调整，使管道自动焊设备满足不同宽度的焊缝要求，可以有效克服传统管道自动焊设备焊接过程中摆宽不合适导致的咬边、未熔合和未熔透等焊接缺陷；以及根据人机界面预先设置的焊道厚度、送丝速度、焊丝直径、摆动频率对焊接过程中的焊接速度以及焊枪摆动速度进行实时调整，对熔池状态进行精准的控制，避免熔融金属下坠等现象，使熔池状态达到动态平衡，保证了每层焊材堆积高度的恒定，提高了焊接质量。
基于同一个发明构思，本申请实施例还提供一种管道全位置摆宽自适应焊接装置，图3为本申请实施例提供的管道全位置摆宽自适应焊接装置的结构示意图，如图3所示，本申请实施例提供管道全位置摆宽自适应焊接装置可以包括：
确定模块31，用于确定基础焊接参数；
检测模块32，用于实时获取预设焊接小车的空间位置信息和实时获取焊缝坡口信息，其中，焊缝坡口信息包括坡口底部宽度和坡口角度；
计算模块33，用于基于基础焊接参数和所述焊缝坡口信息，实时计算确定焊枪的最佳摆动宽度和焊接速度；基于基础焊接参数和所述最佳摆动宽度，实时确定焊枪的摆动速度；
控制模块34，用于基于空间位置信息控制预设焊接小车移动，并基于基础焊接参数，和与当前位置信息对应的最佳摆动宽度、焊接速度和摆动速度，控制预设焊接小车在当前位置对待焊接管道进行焊接。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
基于同一个发明构思，本申请实施例还提供一种管道全位置摆宽自适应焊接设备，图4为本申请实施例提供的管道全位置摆宽自适应焊接设备焊接焊缝坡口的原理示意图，图5为本申请实施例提供的管道全位置摆宽自适应焊接设备运行时焊枪的位置示意图，参考图4和图5。
本申请实施例提供的管道全位置摆宽自适应焊接设备，具体可以制作为管道全位置自动焊接机器人，具体可以包括焊接小车如管道全位置自动焊接小车、控制系统、传感器系统、焊接电源系统、导轨、焊枪系统和送丝系统，用于实现对管道进行全位置GMAW焊接。
具体的，焊接小车用于在控制系统的控制下在导轨上移动，从而改变焊接小车以及焊枪的位置，以对不同位置角度进行焊接；传感器系统包括如倾角传感器和激光传感器，用于检测上述方法实施例中提到的空间位置信息和焊缝坡口信息；焊接电源系统用于调制焊接电流和焊接电压，从而进行后续的电弧焊接，送丝系统用于提供焊丝；焊枪系统，安装在所述焊接小车上，用于对管道焊缝如大口径管道(如图4和图5中示出的工件)V形坡口焊缝进行焊接；控制系统用于独立或配合其他现有的工控机实现上述方法实施例中提到的方法。
本申请提供的管道全位置自动焊接机器人，可以根据机器人所处空间位置自动匹配或接收人工指令确定焊接工艺参数如焊接电流、焊接电压、送丝速度等；通过激光传感器扫描获得如V形坡口焊缝的坡口信息如坡口顶部宽度、坡口底部宽度、坡口中心位置等，通过提前录入的程序算法执行上述方法实施例中提供的方法，根据扫描的坡口信息和设置的基础焊接参数，计算出焊枪最佳摆动宽度、焊接速度以及摆动速度进行焊接，可以满足不同宽度焊缝的焊接要求，保证了每层每道焊缝的熔池厚度在各位置保持一致，以及能够降低焊缝余高，在摆动的过程中可以加速熔池内的气体排出，减少气孔，使焊材在焊缝内与母材充分熔合，避免了咬边、未熔合和未熔透等缺陷，大大提高了焊接效果。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种管道全位置摆宽自适应焊接方法，其特征在于，包括：
确定基础焊接参数；
通过安装在预设焊接小车上的倾角传感器，实时获取预设焊接小车的空间位置信息；
通过安装在所述预设焊接小车上的激光传感器，实时获取焊缝坡口信息，其中，所述焊缝坡口信息包括坡口底部宽度和坡口角度；
基于所述基础焊接参数和所述焊缝坡口信息，实时计算确定焊枪的最佳摆动宽度和焊接速度；
基于所述基础焊接参数和所述最佳摆动宽度，实时确定所述焊枪的摆动速度；
基于所述空间位置信息控制所述预设焊接小车移动和所述焊枪，并基于所述基础焊接参数，和与当前位置信息对应的所述最佳摆动宽度、所述焊接速度和所述摆动速度，控制所述预设焊接小车和所述焊枪在当前位置对待焊接管道进行焊接。
2.根据权利要求1所述的管道全位置摆宽自适应焊接方法，其特征在于，所述基础焊接参数包括：用于计算所述最佳摆动宽度的第一基础焊接参数、用于计算所述焊接速度的第二基础焊接参数和用于计算所述摆动速度的第三基础焊接参数；
所述第一基础焊接参数包括干伸长度和导电嘴至坡口底部距离；
所述第二基础焊接参数包括送丝速度、焊丝直径和焊道厚度；
所述第三基础焊接参数包括摆动频率。
3.根据权利要求2所述的管道全位置摆宽自适应焊接方法，其特征在于，基于所述第一基础焊接参数和所述焊缝坡口信息计算焊枪的最佳摆动宽度的公式为：
L＝2(Ue-LS)tanγ+a-4
其中，L为所述最佳摆动宽度，Ue为所述导电嘴至坡口底部距离，Ls为所述干伸长度，γ为所述坡口角度，a为所述坡口底部宽度。
4.根据权利要求2所述的管道全位置摆宽自适应焊接方法，其特征在于，基于所述第二基础焊接参数和所述焊缝坡口信息计算焊枪的焊接速度的公式为：
其中，Vt为所述焊接速度，Vs为所述送丝速度，d为所述焊丝直径，h为焊道厚度，γ为所述坡口角度，a为所述坡口底部宽度。
5.根据权利要求2所述的管道全位置摆宽自适应焊接方法，其特征在于，基于所述第三基础焊接参数和所述最佳摆动宽度，计算所述摆动速度的公式为：
Vb＝2Lf
其中，Vb为摆动速度，f为摆动频率，L为所述最佳摆动宽度。
6.根据权利要求1所述的管道全位置摆宽自适应焊接方法，其特征在于，所述预设焊接小车包括第一预设焊接小车和第二预设焊接小车；
所述第一预设焊接小车用于沿第一方向对待焊接管道进行焊接；
所述第二预设焊接小车用于沿第二方向对待焊接管道进行焊接；
所述管道全位置摆宽自适应焊接方法还包括：
当所述第一预设焊接小车和所述第二预设焊接小车从起始位置角度开始，焊接预设角度后，控制所述第一预设焊接小车和所述第二预设焊接小车移动至所述起始位置角度，以对下一焊层进行焊接。
7.根据权利要求1所述的管道全位置摆宽自适应焊接方法，其特征在于，在通过安装在预设焊接小车上的倾角传感器，实时获取预设焊接小车的空间位置信息，之前还包括：进行焊前预处理；
所述焊前预处理包括：去除焊缝内的油污、铁锈和氧化层，和进行焊接打底准备。
8.一种管道全位置摆宽自适应焊接装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于确定基础焊接参数；
检测模块，用于实时获取预设焊接小车的空间位置信息和实时获取焊缝坡口信息，其中，所述焊缝坡口信息包括坡口底部宽度和坡口角度；
计算模块，用于基于所述基础焊接参数和所述焊缝坡口信息，实时计算确定焊枪的最佳摆动宽度和焊接速度；基于所述基础焊接参数和所述最佳摆动宽度，实时确定所述焊枪的摆动速度；
控制模块，用于基于所述空间位置信息控制所述预设焊接小车移动，并基于所述基础焊接参数，和与当前位置信息对应的所述最佳摆动宽度、所述焊接速度和所述摆动速度，控制所述预设焊接小车在当前位置对待焊接管道进行焊接。
9.一种管道全位置摆宽自适应焊接设备，其特征在于，包括：焊接小车、控制系统、传感器系统、焊接电源系统、导轨、焊枪系统和送丝系统。
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