机器人自动焊系统在海洋钢结构施工中的应用.pdf

【机器人自动焊系统在海洋钢结构施工中的应用】 海洋钢结构因其工作环境恶劣，要求焊缝具有卓越的力学性能和质量，而传统的手工焊和半自动焊工艺已无法满足这些高标准。近年来，随着技术的进步，机器人自动焊系统在海洋工程中逐渐得到重视。机器人自动焊系统由机器人本体、控制柜以及焊接设备组成，包括焊接电源、送丝机和焊枪等，其主要优势体现在生产效率、焊接质量和施工成本的降低。 1. 提升生产效率：机器人自动焊系统响应快速，精度高，焊接速度范围广泛（5~50mm/s），远超过传统工艺，显著提高了施工效率。 2. 确保焊接质量：通过预先设定焊接参数和运动轨迹，机器人自动焊系统能稳定执行，避免了人为因素对焊接质量的影响，如焊接速度和焊丝干伸长的变化，从而提高了焊缝质量和产品一致性。 3. 降低成本：在海洋钢结构建造中，机器人代替人力进行焊接作业，减少了大量人力需求，降低了施工成本。 然而，应用于海洋钢结构时，系统面临一些挑战，如焊缝轨迹不规则、无损检测要求高等。为解决这些问题： 1. 调整焊缝轨迹：通过使用工件变位机，可以调整焊缝位置，使之始终处于利于焊接的姿势，如对于插入式主吊点结构，工件变位机可以帮助解决复杂焊缝轨迹的问题。 2. 跟踪焊缝轨迹：接触寻位系统允许机器人寻找正确焊缝位置，结合绝对位置编码器，实时修正焊枪位置，适应海洋结构的多样性。 3. 焊接参数跟踪控制：弧压跟踪系统确保在焊枪摆动过程中，根据焊丝干伸长的变化实时调整焊接电流，保证焊接参数的稳定性。 通过以上措施，机器人自动焊系统在海洋钢结构施工中的应用得以优化，能够更好地适应复杂的结构形式和严格的焊接要求。对于25mm和45mm厚度D36钢板的焊接试验和焊缝检测表明，这种工艺在海洋钢结构施工中具有推广价值。随着技术进步和系统优化，机器人自动焊系统有望在海洋工程领域发挥更大作用，推动行业向更高效、更高质量的方向发展。