中厚板焊接過(guò)程中實(shí)現(xiàn)精確的焊縫自動(dòng)跟蹤的難點(diǎn)在于采用什么樣的傳感器可靠？如何準(zhǔn)確的提取到焊縫偏差信息？
中厚板結(jié)構(gòu)件焊接是裝備制造業(yè)的重要生產(chǎn)工序，中厚板涉及的行業(yè)主要包括：工程機(jī)械、建筑機(jī)械、煤炭機(jī)械、鐵路機(jī)車(chē)、建筑機(jī)械、機(jī)床、風(fēng)電、鍋爐及壓力容器、鋼結(jié)構(gòu)、造船和橋梁制造等大型結(jié)構(gòu)件。
一般來(lái)說(shuō)，鋼板按厚度的不同可以分為薄板、中板和厚板，厚度≤4.5mm為薄板，4.5mm＜厚度≤20mm的鋼板為中板，20mm＜厚度≤60mm的鋼板為厚板，厚度＞60mm的鋼板為特厚板。
中厚板焊接施焊過(guò)程中，易產(chǎn)生熱裂紋與冷裂紋。因此，在實(shí)際生產(chǎn)制造過(guò)程中，應(yīng)對(duì)焊接過(guò)程進(jìn)行控制，以防止焊接裂紋的產(chǎn)生。
目前，由于制造業(yè)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)焊接構(gòu)件的精度和速度提出了更高的要求，而一般工人由于受技術(shù)水平、疲勞程度等原因無(wú)法實(shí)現(xiàn)目前的焊接要求，另外焊接過(guò)程中產(chǎn)生的火花、飛濺、煙霧等都影響著工人的健康。
隨著生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化技術(shù)的迅速發(fā)展,各種新技術(shù)在焊接領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,焊接自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)已成為焊接自動(dòng)控制研究領(lǐng)域中的一個(gè)重要內(nèi)容.精確的焊縫跟蹤可以快速實(shí)現(xiàn)焊縫的精確定位,是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵,是實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程自動(dòng)化的重要研究方向.
在眾多中厚板構(gòu)造物的焊接工程中,以提高生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定,均勻焊接為目的的自動(dòng)化焊接已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，因此精確的焊縫跟蹤技術(shù)是保證焊接精準(zhǔn)的重要因素，也是實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化的重要手段。
在這一背景下，創(chuàng)想智控自主研發(fā)的激光焊縫跟蹤系統(tǒng)可真正焊接實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，將焊縫跟蹤系統(tǒng)與自動(dòng)化設(shè)備融合提出綜合解決方案，可以有效提高焊接質(zhì)量和焊接效率，同時(shí)降低焊接對(duì)于焊接工人的身體傷害。
中厚板焊接過(guò)程中實(shí)現(xiàn)精確的焊縫自動(dòng)跟蹤的難點(diǎn)在于采用什么樣的傳感器可靠？如何準(zhǔn)確的提取到焊縫偏差信息？
生產(chǎn)制造業(yè)經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐與總結(jié)，目前中厚板焊接中最需要關(guān)注的有以下幾點(diǎn)：
智能尋位
溝槽尋位
電弧跟蹤
多層焊接
擺動(dòng)焊接
編程規(guī)范
目前創(chuàng)想智控針對(duì)上述要點(diǎn)提出了智能跟蹤綜合解決方案
智能尋位
在中厚板焊接中，對(duì)工件焊道焊縫進(jìn)行尋位。
溝槽尋位
對(duì)溝槽進(jìn)行尋位，獲得位置及尺寸。
電弧跟蹤
激光跟蹤系統(tǒng)替代或者搭配使用。
多層焊接
尋焊縫位置，尋位路徑進(jìn)行多層多道偏移。
擺動(dòng)焊接
尋焊縫位置，尋位路徑進(jìn)行擺動(dòng)焊接偏移。
編程規(guī)范
不需要每條焊縫進(jìn)行示教處理。
多層多道焊
多層焊是指熔敷兩道以上的焊層來(lái)完成整條焊縫所進(jìn)行的焊接，而焊縫的每一層由一條焊道完成，熔敷兩個(gè)以上焊層完成整條焊縫所進(jìn)行的焊接，當(dāng)焊縫相對(duì)焊接工藝較大時(shí)，需要采用多層焊，多層焊往往連帶多道焊。
多層焊的優(yōu)點(diǎn)是可以焊接大厚壁結(jié)構(gòu)，較之相同情形下采用單層焊，還可以減小熱輸入量，減小變形，降低產(chǎn)生缺陷的概率。
多層焊包括多層單道焊和多層多道焊。一層焊縫可以由若干道焊道組成，如果坡口角度小，熔敷一道就可以是一層，坡口角度較大，熔敷兩道及以上焊道才能組成一層焊縫，就是多道焊。
當(dāng)焊接焊腳尺寸大于10mm的焊縫時(shí)，如果采用多層焊，則由于焊縫表面較寬，坡度較大，熔化金屬容易下垂，給操作帶來(lái)一定的困難。所以在實(shí)際生產(chǎn)中都采用多層多道焊。
焊腳尺寸為10~12mm時(shí)，一般用兩層三道來(lái)完成。
焊第一層（第一道）時(shí)，可采用較小直徑的焊條及較大焊接電流，用直線形運(yùn)條法，收尾與多層焊的第一層相同。焊完后將熔渣清除干凈。
焊第二道焊縫時(shí)，應(yīng)覆蓋不小于第一層焊縫的2/3，焊條與水平板的角度要稍大些，一般為45°~55°，以使熔化金屬與水平板很好熔合。焊條與焊接方向的夾角仍為65°~80°，用斜圓圈形或反鋸齒形運(yùn)條，焊接時(shí)應(yīng)注意熔化金屬與水平板要很好熔合。
焊接第三道焊縫時(shí)，應(yīng)覆蓋第二道焊縫的1/3~1/2。焊條與水平板的角度為40°~45°，角度太大易產(chǎn)生焊腳下偏現(xiàn)象。一般采用直線形運(yùn)條法，焊接速度要均勻，不宜太慢，因?yàn)樗俣嚷巳菀桩a(chǎn)生焊瘤，使焊縫成形不美觀。
當(dāng)?shù)诙篮缚p覆蓋第一層大于2/3時(shí)，在焊接第三道時(shí)可采用直線往復(fù)運(yùn)條法，以避免第三道焊縫過(guò)高。如果第二道覆蓋第一道太少時(shí)，第三道焊接時(shí)可采用斜圓圈運(yùn)條法，運(yùn)條時(shí)在垂直板上要稍作停留，以防止咬邊，這樣就能彌補(bǔ)由于第二道覆蓋過(guò)少而產(chǎn)生的焊腳下偏現(xiàn)象。
如果焊接焊腳尺寸大于12mm以上的焊件時(shí)，可采用三層六道、四層十道來(lái)完成， 如下圖所示。焊腳尺寸越大，焊接層數(shù)、道數(shù)就越多。
由北京創(chuàng)想智控自主研發(fā)的、具有多項(xiàng)專(zhuān)利的激光焊縫跟蹤系統(tǒng)通過(guò)復(fù)雜的程序算法完成焊縫的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)，非接觸式跟蹤，通過(guò)傳感器測(cè)量焊縫偏移，引導(dǎo)并控制焊槍進(jìn)行定位。具有焊縫成形美觀,質(zhì)量可靠,產(chǎn)品合格率高,勞動(dòng)強(qiáng)度低和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
抗弧光、煙塵、飛濺、點(diǎn)焊和電磁干擾；
可高速、高精度識(shí)別焊縫進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤；
專(zhuān)用軟件穩(wěn)定,性?xún)r(jià)比高；
能夠適用所有焊接工藝,精度高,處理速度快,抗干擾性強(qiáng)。
可實(shí)現(xiàn)，精確控制焊槍焊接，大大減少焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度和人為因素的影響，保證焊縫質(zhì)量和提高焊接效率。
該系統(tǒng)對(duì)中精度高、抗干擾能力強(qiáng)、成本低、實(shí)用性強(qiáng)，解決了人工對(duì)中調(diào)節(jié)不方便、經(jīng)常出現(xiàn)跑偏等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的焊接設(shè)備加裝焊縫跟蹤系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)跟蹤,有效解決了焊縫偏差帶來(lái)的問(wèn)題,在中厚板焊接中成功應(yīng)用，獲得較好的焊接效果。
