專利名稱：一種汽輪機空心靜葉的自動化激光跟蹤焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽輪機空心靜葉的焊接加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種汽輪機空心靜葉的自動化激光跟蹤焊接方法。
背景技術(shù)：
汽輪機空心靜葉是由兩塊沖壓內(nèi)、背弧薄板配合焊接而成，由于內(nèi)、背弧薄板在沖壓及銑削過程中存在著較大的尺寸偏差，使得空心靜葉的內(nèi)、背弧薄板坡口在焊接前存在著較大的一致性差異，如出現(xiàn)坡口位置偏差、坡口角度偏差以及坡口深度偏差等問題，其不利于自動化焊接設(shè)備對焊接位置的識別和調(diào)整，且由于機器人系統(tǒng)設(shè)定程序后其焊槍位置保持不變，當(dāng)焊接坡口因工件尺寸偏差而產(chǎn)生位置、角度或深度偏離時，由于焊槍位置不能隨坡口的偏差而進行調(diào)整，易導(dǎo)致焊接滲透不足、坡口底部未熔合以及焊縫不平整等焊接質(zhì)量缺陷，因而目前此類葉片的焊接加工一直處于手工焊接領(lǐng)域，手工焊接雖然有著操作靈活、適應(yīng)范圍廣的特點，但是極易受到焊接工人焊接姿態(tài)、體力以及焊接技術(shù)的影響，其生產(chǎn)效率低、焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，不利于此類葉片的批量化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供了一種汽輪機空心靜葉的自動化激光跟蹤焊接方法， 其能有效解決一般自動化焊接設(shè)備在焊接過程中無法根據(jù)焊接坡口偏差對焊接位置進行實時識別與調(diào)整的問題，提高焊接加工質(zhì)量，并能取代以往此類葉片手工焊接工藝，大大提高加工效率、保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。其技術(shù)方案是這樣的，其采用帶手臂的機器人系統(tǒng)、熔化極惰性氣體保護焊焊接設(shè)備(MIG焊接設(shè)備)或熔化極活性氣體保護焊焊接設(shè)備(MAG焊接設(shè)備)對汽輪機空心靜葉的內(nèi)、背弧薄板進行自動化焊接，其特征在于在所述焊接機器人手臂的焊槍前安裝具有掃描功能的激光跟蹤器，將所述空心靜葉的內(nèi)、背弧薄板裝配到夾具上并固定，然后分別焊接所述空心靜葉內(nèi)、背弧薄板的進汽邊和出汽邊，焊接時通過所述激光跟蹤器來掃描空心靜葉內(nèi)、背弧薄板的進汽邊以及出汽邊坡口邊角線，通過坡口形貌的變化自動調(diào)整所述焊槍的位置最終完成焊接作業(yè)。其進一步特征在于在焊接所述空心靜葉內(nèi)、背弧薄板的進汽邊時，所述激光跟蹤器掃描所述進汽邊坡口兩條邊角線，同時所述焊槍根據(jù)掃描信號自動調(diào)整焊接位置，使得所述焊槍位置始終位于所述進汽邊兩條坡口邊角線的中央；在焊接所述空心靜葉內(nèi)、背弧薄板的出汽邊時，先用所述激光跟蹤器掃描出汽邊坡口的一條邊角線位置并記錄，然后所述焊槍在所述邊角線位置的基礎(chǔ)上向外偏移3mm IOmm后再進行焊接操作。采用本發(fā)明方法對汽輪機空心靜葉進行焊接加工，其有益效果在于其在機器人手臂的焊槍前安裝具有掃描功能的激光跟蹤器，通過激光跟蹤器掃描坡口邊角線、根據(jù)坡口邊角形貌的變化自動調(diào)整焊槍的位置，從而解決了一般自動化焊接設(shè)備在焊接過程中無法根據(jù)坡口偏差對焊接位置進行準(zhǔn)確的識別和實時調(diào)整的問題，保證了自動化焊接的焊接質(zhì)量；同時取代以往的手工焊接工藝，降低工人的勞動強度，提高加工效率，保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定。
具體實施例方式采用帶手臂的機器人系統(tǒng)、熔化極惰性氣體保護焊焊接設(shè)備(MIG焊接設(shè)備)或熔化極活性氣體保護焊焊接設(shè)備(MAG焊接設(shè)備)對汽輪機空心靜葉的內(nèi)、背弧板進行自動化焊接，在焊接機器人手臂的焊槍前安裝具有掃描功能的激光跟蹤器，將空心靜葉內(nèi)、背弧薄板裝配到夾具上并固定，然后分別焊接空心靜葉內(nèi)、背弧薄板的進汽邊和出汽邊，焊接時通過所述激光跟蹤器來掃描空心靜葉內(nèi)、背弧薄板的進汽邊以及出汽邊坡口邊角線，通過坡口形貌的變化自動調(diào)整焊槍的位置最終完成焊接作業(yè)。在焊接所述空心靜葉內(nèi)、背弧薄板的進汽邊時，激光跟蹤器掃描進汽邊坡口兩條邊角線，同時焊槍根據(jù)掃描信號自動調(diào)整焊接位置，使得焊槍位置始終位于所述進汽邊兩條坡口邊角線的中央；在焊接空心靜葉內(nèi)、背弧薄板的出汽邊時，先用激光跟蹤器掃描出汽邊坡口的一條邊角線位置并記錄，然后焊槍在邊角線位置的基礎(chǔ)上向外偏移3mm IOmm后再進行焊接操作。本發(fā)明方法中，對空心靜葉內(nèi)、背弧薄板的進汽邊進行掃描焊接時，由于進汽邊焊縫坡口為V形坡口，其可以同時掃描到兩個坡口邊角線，當(dāng)焊槍以V字型中心進行焊接時只需進行正常的雙邊掃描即可；對薄板空心靜葉的出汽邊進行掃描焊接時，需要在掃描出汽邊坡口的一條邊角線的基礎(chǔ)上偏移3mm IOmm后再進行焊接作業(yè)，其偏移距離是以某一具體空心靜葉的出汽邊為試驗對象，以焊出符合EN 5817 B級焊縫來確定的。
權(quán)利要求
1.一種汽輪機空心靜葉的自動化激光跟蹤焊接方法，其采用帶手臂的機器人系統(tǒng)、熔化極惰性氣體保護焊焊接設(shè)備(MIG焊接設(shè)備)或熔化極活性氣體保護焊焊接設(shè)備(MAG焊接設(shè)備)對汽輪機空心靜葉的內(nèi)、背弧薄板進行自動化焊接，其特征在于在所述焊接機器人手臂的焊槍前安裝具有掃描功能的激光跟蹤器，將所述空心靜葉的內(nèi)、背弧薄板裝配到夾具上并固定，然后分別焊接所述空心靜葉內(nèi)、背弧薄板的進汽邊和出汽邊，焊接時通過所述激光跟蹤器來掃描薄板空心靜葉的坡口邊角線，通過坡口形貌的變化自動調(diào)整所述焊槍的位置最終完成焊接作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪機空心靜葉的自動化激光跟蹤焊接方法，其特征在于在焊接所述空心靜葉內(nèi)、背弧薄板的進汽邊時，所述激光跟蹤器掃描所述進汽邊坡口兩條邊角線，同時所述焊槍根據(jù)掃描信號自動調(diào)整焊接位置，使得所述焊槍位置始終位于所述進汽邊兩條坡口邊角線的中央。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪機空心靜葉的自動化激光跟蹤焊接方法，其特征在于在焊接所述空心靜葉內(nèi)、背弧薄板的出汽邊時，先用所述激光跟蹤器掃描出汽邊坡口的一條邊角線位置并記錄，然后所述焊槍在所述邊角線位置的基礎(chǔ)上向外偏移3mm IOmm后再進行焊接操作。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種汽輪機空心靜葉的自動化激光跟蹤焊接方法，其能解決一般自動化焊接設(shè)備在焊接過程中無法根據(jù)焊接坡口偏差對焊接位置進行實時識別與調(diào)整的問題，提高焊接加工質(zhì)量，提高加工效率、保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。其采用帶手臂的機器人系統(tǒng)、熔化極惰性氣體保護焊焊接設(shè)備或熔化極活性氣體保護焊焊接設(shè)備對汽輪機空心靜葉的內(nèi)、背弧薄板進行自動化焊接，其特征在于在焊接機器人手臂的焊槍前安裝具有掃描功能的激光跟蹤器，將空心靜葉的內(nèi)、背弧薄板裝配到夾具上并固定，然后分別焊接空心靜葉內(nèi)、背弧薄板的進汽邊和出汽邊，焊接時通過激光跟蹤器來掃描進汽邊以及出汽邊坡口邊角線，通過坡口形貌的變化自動調(diào)整焊槍的位置最終完成焊接作業(yè)。
文檔編號B23K9/127GK102198558SQ20111011911
公開日2011年9月28日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者徐大懋, 楊恩超, 滕樹新, 王烜烽, 蘇化冰 申請人:無錫透平葉片有限公司