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激光焊縫跟蹤傳感器
解決方案
Solution
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直縫管焊接解決方案
直縫管焊接解決方案


行業(yè)情況


直縫管是用熱軋或冷軋鋼或鋼帶卷焊制成的鋼管在焊接設(shè)備上進(jìn)行直縫焊接得到的管子,由于鋼管的焊接處成一條直線故而得名。直縫管按照不同的材料以及后道生產(chǎn)工序的不同,大致分為以下幾類(lèi):

碳鋼管、鋁管、銅管、不銹鋼管

在直縫管中,有些焊接精度要求比較高的,設(shè)備很難保證焊接精度,人工反應(yīng)速度慢,焊偏了才能觀察到再去調(diào)整,補(bǔ)焊麻煩且容易造成報(bào)廢。


解決方案


創(chuàng)想針對(duì)于兩種不同焊接方式做了不同解決方案。

氬弧焊我們采用傳統(tǒng)跟蹤方式,檢測(cè)板材成型的地方,實(shí)時(shí)檢測(cè)采集焊縫偏差數(shù)據(jù)并反饋,33ms一次的焊縫數(shù)據(jù)反饋,遠(yuǎn)超人工手調(diào)反應(yīng)速度,讓焊接出來(lái)的焊縫更美觀,同時(shí)也避免了補(bǔ)焊麻煩和報(bào)廢問(wèn)題。

對(duì)于激光焊我們采用了全新的同軸跟蹤方式,用視覺(jué)焊縫跟蹤器替換掉了激光頭上原有的相機(jī),跟蹤器直接安裝在激光頭上,安裝調(diào)試方便快捷,焊縫自動(dòng)糾偏的同時(shí),還能保留原有觀看焊接圖像的功能,功能多樣還實(shí)用。


設(shè)備介紹


焊縫自動(dòng)跟蹤焊設(shè)備主要分為四個(gè)部分:電氣控制單元、機(jī)械傳動(dòng)單元、焊縫跟蹤單元,顯控單元。實(shí)現(xiàn)設(shè)備由手動(dòng)跟蹤到自動(dòng)跟蹤的轉(zhuǎn)換。減少操作步驟,提高生產(chǎn)效率,改善焊接質(zhì)量。焊縫自動(dòng)跟蹤設(shè)備單元和選型情況如下表。



系統(tǒng)組成


焊縫自動(dòng)跟蹤焊設(shè)備系統(tǒng)組成圖如下圖所示:


系統(tǒng)控制流程


如下圖所示,設(shè)備包含跟蹤器,人機(jī)界面,微嵌屏,PLC 控制柜,驅(qū)動(dòng)器, 跟蹤滑臺(tái),擺動(dòng)滑臺(tái),控制盒。激光焊縫跟蹤器通過(guò)激光發(fā)射與接收,經(jīng)過(guò)內(nèi)部算法處理得到焊縫圖像與偏差信號(hào)。焊縫圖像通過(guò)網(wǎng)口傳送給顯示屏,顯示屏顯示圖像。伺服編碼器計(jì)算旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)脈沖數(shù),轉(zhuǎn)換成行走距離,發(fā)給 PLC 用于實(shí)現(xiàn)多層多道。跟蹤器檢測(cè)出的正確焊縫位置數(shù)據(jù),通過(guò)以太網(wǎng)通訊發(fā)給 PLC,經(jīng)過(guò) PLC 運(yùn)算處理轉(zhuǎn)化成脈沖信號(hào)發(fā)送給驅(qū)動(dòng)器,從而調(diào)正焊槍位置。


設(shè)備控制流程



機(jī)械部分安裝



1. 高低和左右滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)偏移量高低左右補(bǔ)償。

2. 絕緣桿實(shí)現(xiàn)跟蹤器與設(shè)備絕緣,保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行


人機(jī)界面


控制盒圖示


人機(jī)界面如上圖所示,在控制盒上可進(jìn)行如下操作:

1.查看跟蹤設(shè)備是否運(yùn)行正常設(shè)置控制參數(shù)。

2.手動(dòng)左右上下移動(dòng)跟蹤滑臺(tái)。

3.手自動(dòng)切換。

4.通過(guò)圖像觀察檢測(cè)效果,便于調(diào)試以及問(wèn)題分析。

5.通過(guò)顯示屏進(jìn)入標(biāo)定界面可標(biāo)定跟蹤器與焊槍的相對(duì)位置。

6.通訊及運(yùn)行狀態(tài)燈指示。


軟件部分設(shè)計(jì)



1.按下機(jī)柜電源開(kāi)關(guān),給機(jī)柜上電;

2.按下控制盒的啟動(dòng)按鈕,滑臺(tái)將會(huì)自動(dòng)運(yùn)行到焊接位置,;

3.按下跟蹤按鈕,相機(jī)啟動(dòng)并開(kāi)始跟蹤,當(dāng)綠燈亮起時(shí)(對(duì)準(zhǔn)時(shí))表示對(duì)準(zhǔn);

5.再按下原設(shè)備的啟動(dòng)按鈕,并起弧焊接,直到接收到原設(shè)備的結(jié)束信號(hào),則自動(dòng)停止跟蹤和焊接;

6.焊槍按照原定程序運(yùn)行;

7.全程如出現(xiàn)意外,按下停止,可重新啟動(dòng)工作,待系統(tǒng)運(yùn)行到斷弧位置后,跟蹤按鈕打開(kāi),焊接打開(kāi)即可再次工作。


創(chuàng)想智控智能傳感器


適配焊接機(jī)器人和焊接專(zhuān)機(jī)提高了焊接生產(chǎn)率和穩(wěn)定了焊接質(zhì)量,而更重要的是使焊工遠(yuǎn)離了有害的工作環(huán)境,減輕或消除了職業(yè)病的危害.


可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)糾正焊縫偏差,智能實(shí)時(shí)跟蹤,精確引導(dǎo)焊槍自動(dòng)焊接;

可有效解決焊縫偏差帶來(lái)的問(wèn)題,確保焊縫成形完美。

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