鈦-鋼復(fù)合板的拼焊裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鈦-鋼復(fù)合板的拼焊裝置，包括焊接機(jī)器人、等離子焊槍、雙目CCD近紅外視覺傳感裝置、焊接參數(shù)采集儀裝置、工控機(jī)，等離子焊槍固定于焊接機(jī)器人小臂法蘭，雙目CCD近紅外視覺傳感裝置和焊接參數(shù)采集裝置分別通過信號控制線與工控機(jī)連接；本發(fā)明采用等離子束流熔敷焊接方法，能量更加集中，減小了熱輸入并顯著提高了復(fù)合板拼接的工作效率；等離子束流穩(wěn)定性更高，易于保證復(fù)合板拼接的一次成形，避免了傳統(tǒng)焊接方法產(chǎn)生缺陷導(dǎo)致的補(bǔ)焊，接頭組織更為均勻，力學(xué)性能更為優(yōu)異；且本發(fā)明采用雙目CCD近紅外視覺傳感裝置和焊接參數(shù)采集裝置，可快速提取熔池特征參數(shù)，精確控制熔深，實(shí)現(xiàn)復(fù)合板全熔透拼焊的要求。
【專利說明】鈦-鋼復(fù)合板的拼焊裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于復(fù)合板焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種鈦-鋼復(fù)合板的拼焊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，復(fù)合板拼焊主要采用手工電弧焊、手工TIG焊、手工MIG焊和少量自動TIG、MIG焊接，缺乏大批量基板和覆板、管焊接專用生產(chǎn)裝備，在板材拼焊中存在易于產(chǎn)生組對錯邊、組對間隙大、坡口誤差大、易于嚴(yán)重氧化、出現(xiàn)嚴(yán)重變形等，嚴(yán)重影響了爆炸復(fù)合材料生產(chǎn)質(zhì)量和效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠自動控制熔深、提高了爆炸復(fù)合材料焊接的質(zhì)量和效率的鈦-鋼復(fù)合板的拼焊裝置。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:
[0005]一種鈦-鋼復(fù)合板的拼焊裝置，包括焊接機(jī)器人、等離子焊槍、雙目CXD近紅外視覺傳感裝置、焊接參數(shù)采集儀裝置、工控機(jī)，等離子焊槍固定于焊接機(jī)器人小臂法蘭，雙目CCD近紅外視覺傳感裝置和焊接參數(shù)采集裝置分別通過信號控制線與工控機(jī)連接，雙目CXD近紅外視覺傳感裝置由兩組CXD近紅外視覺傳感裝置組成，每組CXD近紅外視覺傳感裝直包括復(fù)合濾光片、鏡頭、CCD攝像機(jī)和圖像米集卡，復(fù)合濾光片、鏡頭、CCD攝像機(jī)冋軸，C⑶攝像機(jī)與圖像采集卡連接；雙目CXD近紅外視覺傳感裝置固定于等離子焊槍上，焊接參數(shù)采集儀裝置包括電流傳感器、電壓傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、信號放大電路。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
[0007]1、本發(fā)明采用等離子束流熔敷焊接方法，能量更加集中，減小了熱輸入并顯著提高了復(fù)合板拼接的工作效率；等離子束流穩(wěn)定性更高，易于保證復(fù)合板拼接的一次成形，避免了傳統(tǒng)焊接方法產(chǎn)生缺陷導(dǎo)致的補(bǔ)焊，接頭組織更為均勻，力學(xué)性能更為優(yōu)異；
[0008]2、本發(fā)明采用雙目CXD近紅外視覺傳感裝置和焊接參數(shù)采集裝置，可快速提取熔池特征參數(shù)，精確控制熔深，實(shí)現(xiàn)復(fù)合板全熔透拼焊的要求。
[0009]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明一種鈦-鋼復(fù)合板的拼焊裝置，包括焊接機(jī)器人1、等離子焊槍2、雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3、焊接參數(shù)采集儀裝置4、工控機(jī)5，等離子焊槍2固定于焊接機(jī)器人I小臂法蘭，雙目CCD近紅外視覺傳感裝置3和焊接參數(shù)采集裝置4分別通過信號控制線與工控機(jī)5連接，雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3由兩組CXD近紅外視覺傳感裝置組成，每組CCD近紅外視覺傳感裝置包括復(fù)合濾光片、鏡頭、CCD攝像機(jī)和圖像采集卡，復(fù)合濾光片、鏡頭、CXD攝像機(jī)同軸，CXD攝像機(jī)與圖像采集卡連接；雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3固定于等離子焊槍2上，焊接參數(shù)采集儀裝置4包括電流傳感器、電壓傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、信號放大電路。
[0012]所述的雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3與離子焊槍2成40°?70°夾角，兩組CXD近紅外視覺傳感裝置在熔池后方成40°?60°夾角。
[0013]所述的圖像采集卡安裝于工控機(jī)5的PCI插槽上。
[0014]實(shí)施例:
[0015]一種鈦-鋼復(fù)合板的拼焊裝置，包括焊接機(jī)器人1、等離子焊槍2、雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3、焊接參數(shù)采集儀裝置4、工控機(jī)5，等離子焊槍2固定于焊接機(jī)器人I小臂法蘭，雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3和焊接參數(shù)采集裝置4分別通過信號控制線與工控機(jī)5連接，雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3由兩組CCD近紅外視覺傳感裝置組成，每組CXD近紅外視覺傳感裝置包括復(fù)合濾光片、鏡頭、CCD攝像機(jī)和圖像采集卡，復(fù)合濾光片、鏡頭、CXD攝像機(jī)同軸，CXD攝像機(jī)與圖像采集卡連接；雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3固定于等離子焊槍2上，焊接參數(shù)采集儀裝置4包括電流傳感器、電壓傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、信號放大電路。
[0016]雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3與離子焊槍2成60°夾角，兩組C⑶近紅外視覺傳感裝置在熔池后方成50°夾角。
[0017]先將待焊復(fù)合板進(jìn)行表面化學(xué)清理和機(jī)械清理，除去表面的油污和氧化物；然后采用焊接機(jī)器人I對鋼基板一側(cè)實(shí)施等離子焊接，采用CCD近紅外視覺傳感裝置3和焊接參數(shù)采集儀裝置4對熔深的參數(shù)進(jìn)行采集，并輸入工控機(jī)5，通過工控機(jī)5進(jìn)行控制，以確保基板一側(cè)完全熔透(精度達(dá)到±0.2mm);將鈦-鋼復(fù)合板翻轉(zhuǎn)180°，對鈦覆板一側(cè)進(jìn)行等離子弧焊接，同樣采用CCD近紅外視覺傳感裝置3和焊接參數(shù)采集儀裝置4對熔深的參數(shù)進(jìn)行采集，并輸入工控機(jī)5，通過工控機(jī)5進(jìn)行控制，以確保熔透效率與精度(精度達(dá)到±0.05mm)。
[0018]焊接時將雙目CXD近紅外視覺傳感裝置3與等離子焊槍2以60°角固定，隨焊槍同步運(yùn)動，利用圖像采集卡將采集到的熔池特征圖像輸入工控機(jī)5;參數(shù)傳感主要通過連接在焊機(jī)電源線上的電壓傳感器實(shí)現(xiàn)，傳感結(jié)果最終同樣輸入工控機(jī)5 ;在基于Labview編寫的焊接過程控制軟件(此為本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù))中，同時顯示焊接熔池動態(tài)特征圖像和參數(shù)波形圖像，軟件據(jù)此提取熔深等熔池特征參量，根據(jù)自帶數(shù)據(jù)庫中等離子弧焊工藝參數(shù)與接頭熔深關(guān)系模型，推算接頭熔深并進(jìn)行反饋調(diào)整，確保焊接全熔透精度要求。
【權(quán)利要求】
1.一種鈦-鋼復(fù)合板的拼焊裝置，其特征在于:包括焊接機(jī)器人(I)、等離子焊槍(2)、雙目CXD近紅外視覺傳感裝置(3)、焊接參數(shù)采集儀裝置(4)、工控機(jī)(5)，等離子焊槍(2)固定于焊接機(jī)器人(I)小臂法蘭，雙目CXD近紅外視覺傳感裝置(3)和焊接參數(shù)采集裝置(4)分別通過信號控制線與工控機(jī)(5)連接，雙目CXD近紅外視覺傳感裝置(3)由兩組CXD近紅外視覺傳感裝置組成，每組CXD近紅外視覺傳感裝置包括復(fù)合濾光片、鏡頭、CXD攝像機(jī)和圖像采集卡，復(fù)合濾光片、鏡頭、CCD攝像機(jī)同軸，CCD攝像機(jī)與圖像采集卡連接；雙目CCD近紅外視覺傳感裝置(3 )固定于等離子焊槍(2 )上，焊接參數(shù)采集儀裝置(4 )包括電流傳感器、電壓傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、信號放大電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦-鋼復(fù)合板的拼焊裝置，其特征在于:所述的雙目CCD近紅外視覺傳感裝置(3)與離子焊槍(2)成40°?70°夾角，兩組C⑶近紅外視覺傳感裝置在熔池后方成40°?60°夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦-鋼復(fù)合板的拼焊裝置，其特征在于:所述的圖像采集卡安裝于工控機(jī)(5)的PCI插槽上。
【文檔編號】B23K10/02GK103464881SQ201310365522
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】史和生, 王克鴻, 強(qiáng)偉, 周琦, 史航, 彭勇, 楊文芬 申請人:南京理工大學(xué), 南京潤邦金屬復(fù)合材料有限公司