傳感器外置螺旋鋼管精焊內(nèi)焊焊縫自動跟蹤方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利涉及視覺傳感圖像識別技術(shù)、位移傳感技術(shù)、焊接過程質(zhì)量實(shí)時(shí)傳感及控制技術(shù)，特別涉及傳感器外置螺旋鋼管精焊內(nèi)焊焊縫自動跟蹤方法。
【背景技術(shù)】
[0002]本專利涉及視覺傳感圖像識別技術(shù)、位移傳感技術(shù)、焊接過程質(zhì)量實(shí)時(shí)傳感及控制技術(shù)，特別涉及傳感器外置螺旋鋼管精焊內(nèi)焊焊縫自動跟蹤方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本專利內(nèi)容采用接觸或非接觸傳感器，置于鋼管外部提前于焊接點(diǎn)檢測外焊縫位置及位移變化，如圖2所示，采用激光視覺傳感器對內(nèi)焊焊點(diǎn)前方的外焊縫位置進(jìn)行檢測，激光視覺傳感器工作在電移臺的滑塊上，運(yùn)算控制器控制激光視覺傳感器精確識別并且跟蹤外焊縫移動，在激光位移傳感器滑臺上裝有精密位移傳感器，將激光視覺傳感器移動位移實(shí)時(shí)傳回運(yùn)算控制器，運(yùn)算控制器通過伺服電動機(jī)及裝在內(nèi)焊焊槍滑移臺上的位移傳感器反饋值精確控制內(nèi)焊焊槍做同樣方向及位移量的運(yùn)動，形如傳感器接力一樣，通過運(yùn)算控制器的運(yùn)算與控制，實(shí)現(xiàn)內(nèi)焊焊縫的自動焊縫跟蹤。同時(shí)，還可以進(jìn)行焊縫偏差、焊縫特征參數(shù)、工作狀態(tài)等等的數(shù)據(jù)顯示及存儲，采用閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)焊槍的精準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)螺旋鋼管內(nèi)焊焊縫的自動跟蹤。
[0004]本專利特點(diǎn):(1)傳感器位于鋼管外部，不受內(nèi)焊縫預(yù)焊后焊縫形態(tài)的影響。(2)傳感器與焊槍非固定在一起，焊縫自動跟蹤精度取決于各個傳感器及滑移臺機(jī)械精度。
【附圖說明】
[0005]圖1螺旋鋼管內(nèi)焊縫二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊預(yù)焊后內(nèi)、外焊縫狀態(tài)示意圖。
[0006]圖2激光視覺傳感器外置螺旋鋼管精焊內(nèi)焊焊縫自動跟蹤原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]采用激光視覺傳感器置于螺旋鋼管外部，在管體運(yùn)動方向上，激光視覺傳感器先于焊槍檢測外焊縫，即激光視覺傳感器與內(nèi)焊焊接點(diǎn)有一定超前距離，其目的是為了防止內(nèi)焊燒穿燒毀激光視覺器，如圖2所示，焊接過程中，如果焊縫偏離焊接電極，則焊縫在激光視覺傳感器中的面陣光電耦合器中的投影位置也會發(fā)生相應(yīng)的變化，而且二者變化值之間具有一定線性關(guān)系，換言之，在焊接過程中，如果激光視覺傳感器檢測到了焊縫位置變化了，那一定說明焊接電極偏離了焊縫。
[0008]運(yùn)算控制器通過信號處理、圖像處理、焊縫識別、焊縫偏差方向判斷、焊縫偏差量計(jì)算、滑移臺2的控制運(yùn)動、位移傳感器2的反饋對比等處理，首先控制實(shí)現(xiàn)激光視覺傳感器與焊縫之間的準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)跟蹤，同時(shí)，通過位移傳感器2的反饋值，運(yùn)算控制器會計(jì)算出焊縫偏移方向及偏移量，然后控制螺旋鋼管內(nèi)部的內(nèi)焊槍移動滑移臺1進(jìn)行相應(yīng)的移動，并通過其位移傳感器1的反饋值實(shí)現(xiàn)精確控制內(nèi)焊槍做同樣方向及位移量的移動，即內(nèi)焊焊接電極的實(shí)時(shí)糾偏，達(dá)到螺旋鋼管精焊內(nèi)焊焊縫自動跟蹤的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.采用接觸或非接觸傳感器通過檢測螺旋鋼管外焊縫實(shí)現(xiàn)螺旋鋼管精焊內(nèi)焊焊縫自動跟蹤的方法。2.傳感器包括機(jī)械接觸式傳感器、激光視覺傳感器等含任意外置安裝方式的通過檢測螺旋鋼管外焊縫實(shí)現(xiàn)螺旋鋼管精焊內(nèi)焊焊縫自動跟蹤的方法。
【專利摘要】本發(fā)明是：本發(fā)明涉及視覺傳感圖像識別技術(shù)、位移傳感技術(shù)、焊接過程質(zhì)量實(shí)時(shí)傳感及控制技術(shù)，特別涉及傳感器外置螺旋鋼管精焊內(nèi)焊焊縫自動跟蹤方法。螺旋鋼管內(nèi)焊縫二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊預(yù)焊后，其內(nèi)焊縫沒有了焊縫精確位置的特征，因此，螺旋鋼管精焊過程中，在鋼管內(nèi)部進(jìn)行內(nèi)焊縫傳感與自動跟蹤無法實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明采用接觸或非接觸傳感器，如采用激光視覺傳感器置于鋼管外部提前于焊接點(diǎn)檢測外焊縫位置及位移變化，運(yùn)算控制器控制激光視覺傳感器精確識別并且跟蹤外焊縫移動，在激光位移傳感器滑臺上裝有精密位移傳感器，將激光視覺傳感器移動位移實(shí)時(shí)傳回運(yùn)算控制器，運(yùn)算控制器通過伺服電動機(jī)及裝在內(nèi)焊焊槍滑移臺上的位移傳感器的反饋值精確控制內(nèi)焊焊槍做同樣方向及位移量的運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)內(nèi)焊焊縫的自動跟蹤。
【IPC分類】B23K9/127, B23K9/16
【公開號】CN105312732
【申請?zhí)枴緾N201410372537
【發(fā)明人】毛亞芬, 李云峰
【申請人】毛亞芬, 李云峰
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月31日