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申请/专利权人：中建安装集团有限公司

摘要：本发明提供基于K‑TIG的不锈钢横焊焊接系统与焊接方法，焊接系统包括焊接电源系统、控制系统、计算机系统、机械系统、信息采集系统，信息采集系统包括激光扫描装置；激光扫描装置采集焊接坡口数据并传输至计算机系统，计算生成焊接坡口三维模型，同时计算焊缝尺寸，将焊缝尺寸值进行分段处理，计算每段的平均值，根据平均值在计算机系统工艺数据库中选取对应焊接工艺参数，形成工艺路径，控制系统控制焊枪运动到焊接起始位置，进行焊接作业；焊接过程中，激光扫描装置实时扫描坡口，以实时更新调整焊接工艺参数和焊接工艺路径。本发明将K‑TIG焊接方法拓展到横焊领域，且可在焊接过程中实时进行工艺调整，扩大了K‑TIG焊接适应性。

主权项：1.一种基于K-TIG的不锈钢横焊焊接系统，其特征在于，包括焊接电源系统、控制系统、计算机系统、机械系统、信息采集系统，焊接电源系统与控制系统、机械系统连接，计算机系统与信息采集系统、控制系统连接，控制系统还与信息采集系统、机械系统连接；机械系统包括保护气瓶、横焊工装1、焊枪5、送丝装置2、背面气体保护装置4；信息采集系统包括数据采集设备、激光扫描装置3；计算机系统包括工艺数据库、工艺管理系统；控制系统包括中央控制节点和伺服控制节点；所述横焊工装1包括焊接平台100、工件装夹台101、横向移动装置102、纵向移动装置103；焊枪5、送丝装置2均安装在横向移动装置102上，横向移动装置102安装在纵向移动装置103上，纵向移动装置103安装在焊接平台100上；工件装夹台101设置在焊接平台100侧边位置处，工件装夹台101上安装有用于对工件进行装夹的螺栓紧固装置1011，工件装夹台101背部设有背面气体保护装置4，保护气瓶中的保护气体通入背面气体保护装置4形成的通道中，在焊接过程中实现气体保护；所述纵向移动装置103包括安装在焊接平台100两侧的条状齿轮1031，条状齿轮1031均由相应的电机A1032驱动工作，条状齿轮1031之间安装有横杆1034，横杆1034两端部均固定安装有一齿轮A1033，齿轮A1033与对应的条状齿轮1031啮合传动，在电机A1032的驱动作用下，齿轮A1033带动横杆1034纵向移动；所述横向移动装置102上部壳体套设安装在横杆1034上，且内部安装有电机B1021，电机B1021输出端固定齿轮B1022；横杆1034上安装有与齿轮B1022啮合传动的齿条1023，在电机B1021的驱动下，齿轮B1022带动横向移动装置102横向移动；横向移动装置102下部安装有液压伸缩机构1024，液压伸缩机构1024伸缩端安装有用于进行水平和垂直角度调节的万向轮1025，万向轮1025上安装有焊枪5，焊枪5上安装有连接板，连接板上位于焊枪5两侧位置处均安装有激光扫描装置3；所述工艺数据库包括工艺管理模块、工艺规划模块、工艺库模块、焊接方法模块、焊接设备模块；工艺管理模块用于对工艺库模块内的参数进行管理，工艺规划模块用于根据已有条件匹配相关的工艺参数以形成工艺规划，工艺库模块用于存储工艺，焊接方法模块、焊接设备模块用于通过不同的模块进行工艺参数的匹配；所述工艺管理系统包括前端和后端，前端用于搭建用户界面，后端用于承载工艺参数匹配模块、数据处理模块、信号输出模块；前端用户界面包括焊接坡口三维扫描模型、预设焊接工艺参数、实时焊接工艺参数、焊接环境温湿度数据；工艺参数匹配模块用于将焊接坡口扫描模型及焊缝尺寸在工艺数据库进行对应的工艺参数选取，形成焊接工艺路径，并存储于工艺管理系统；数据处理模块用于对焊接过程中数据采集设备和激光扫描装置3采集到的数据进行处理，通过比较相邻两次采样值之差的绝对值来过滤异常数据，并对剔除异常数据的激光线进行分段线性拟合，从线性拟合结果中提取焊缝坡口数据，生成焊接坡口扫描模型，计算焊缝尺寸，并根据计算处理后的工艺数据在工艺数据库中选取工艺，优化调整焊接过程中的工艺参数；信号输出模块用于将焊接过程中的工艺参数优化数据传输至控制系统。

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