传感器外置螺旋钢管精焊内焊焊缝自动跟踪方法
【技术领域】
[0001]本专利涉及视觉传感图像识别技术、位移传感技术、焊接过程质量实时传感及控制技术，特别涉及传感器外置螺旋钢管精焊内焊焊缝自动跟踪方法。
【背景技术】
[0002]本专利涉及视觉传感图像识别技术、位移传感技术、焊接过程质量实时传感及控制技术，特别涉及传感器外置螺旋钢管精焊内焊焊缝自动跟踪方法。
【发明内容】
[0003]本专利内容采用接触或非接触传感器，置于钢管外部提前于焊接点检测外焊缝位置及位移变化，如图2所示，采用激光视觉传感器对内焊焊点前方的外焊缝位置进行检测，激光视觉传感器工作在电移台的滑块上，运算控制器控制激光视觉传感器精确识别并且跟踪外焊缝移动，在激光位移传感器滑台上装有精密位移传感器，将激光视觉传感器移动位移实时传回运算控制器，运算控制器通过伺服电动机及装在内焊焊枪滑移台上的位移传感器反馈值精确控制内焊焊枪做同样方向及位移量的运动，形如传感器接力一样，通过运算控制器的运算与控制，实现内焊焊缝的自动焊缝跟踪。同时，还可以进行焊缝偏差、焊缝特征参数、工作状态等等的数据显示及存储，采用闭环控制实现焊枪的精准定位，实现螺旋钢管内焊焊缝的自动跟踪。
[0004]本专利特点:(1)传感器位于钢管外部，不受内焊缝预焊后焊缝形态的影响。(2)传感器与焊枪非固定在一起，焊缝自动跟踪精度取决于各个传感器及滑移台机械精度。
【附图说明】
[0005]图1螺旋钢管内焊缝二氧化碳气体保护焊预焊后内、外焊缝状态示意图。
[0006]图2激光视觉传感器外置螺旋钢管精焊内焊焊缝自动跟踪原理示意图。
【具体实施方式】
[0007]采用激光视觉传感器置于螺旋钢管外部，在管体运动方向上，激光视觉传感器先于焊枪检测外焊缝，即激光视觉传感器与内焊焊接点有一定超前距离，其目的是为了防止内焊烧穿烧毁激光视觉器，如图2所示，焊接过程中，如果焊缝偏离焊接电极，则焊缝在激光视觉传感器中的面阵光电耦合器中的投影位置也会发生相应的变化，而且二者变化值之间具有一定线性关系，换言之，在焊接过程中，如果激光视觉传感器检测到了焊缝位置变化了，那一定说明焊接电极偏离了焊缝。
[0008]运算控制器通过信号处理、图像处理、焊缝识别、焊缝偏差方向判断、焊缝偏差量计算、滑移台2的控制运动、位移传感器2的反馈对比等处理，首先控制实现激光视觉传感器与焊缝之间的准确、实时跟踪，同时，通过位移传感器2的反馈值，运算控制器会计算出焊缝偏移方向及偏移量，然后控制螺旋钢管内部的内焊枪移动滑移台1进行相应的移动，并通过其位移传感器1的反馈值实现精确控制内焊枪做同样方向及位移量的移动，即内焊焊接电极的实时纠偏，达到螺旋钢管精焊内焊焊缝自动跟踪的目的。
【主权项】
1.采用接触或非接触传感器通过检测螺旋钢管外焊缝实现螺旋钢管精焊内焊焊缝自动跟踪的方法。2.传感器包括机械接触式传感器、激光视觉传感器等含任意外置安装方式的通过检测螺旋钢管外焊缝实现螺旋钢管精焊内焊焊缝自动跟踪的方法。
【专利摘要】本发明是：本发明涉及视觉传感图像识别技术、位移传感技术、焊接过程质量实时传感及控制技术，特别涉及传感器外置螺旋钢管精焊内焊焊缝自动跟踪方法。螺旋钢管内焊缝二氧化碳气体保护焊预焊后，其内焊缝没有了焊缝精确位置的特征，因此，螺旋钢管精焊过程中，在钢管内部进行内焊缝传感与自动跟踪无法实现。本发明采用接触或非接触传感器，如采用激光视觉传感器置于钢管外部提前于焊接点检测外焊缝位置及位移变化，运算控制器控制激光视觉传感器精确识别并且跟踪外焊缝移动，在激光位移传感器滑台上装有精密位移传感器，将激光视觉传感器移动位移实时传回运算控制器，运算控制器通过伺服电动机及装在内焊焊枪滑移台上的位移传感器的反馈值精确控制内焊焊枪做同样方向及位移量的运动，实现内焊焊缝的自动跟踪。
【IPC分类】B23K9/127, B23K9/16
【公开号】CN105312732
【申请号】CN201410372537
【发明人】毛亚芬, 李云峰
【申请人】毛亚芬, 李云峰
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年7月31日