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激光焊縫跟蹤傳感器
解決方案
Solution
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螺旋管焊接解決方案
螺旋管焊接解決方案


行業(yè)情況


螺旋管也稱螺旋鋼管或者螺旋焊管,是將低碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼鋼帶按一定的螺旋線的角度卷成管坯,然后將管縫焊接起來制成的,焊接方式主要為埋弧焊。

螺旋管主要用于石油、天然氣的輸送管線。

板材經(jīng)過清銑、遞送、板邊預(yù)彎等工藝后,先進(jìn)行內(nèi)焊使管子成型,然后進(jìn)行外焊加固焊道,內(nèi)外焊合稱為成型工藝。

在傳統(tǒng)螺旋管焊接過程中,一般存在以下問題:

1. 人眼觀測(cè)精度不高:一般大于1mm。

2. 人工人影速度慢:響應(yīng)時(shí)間大于1秒。

3. 人眼易于疲勞:長(zhǎng)時(shí)間盯著看容易造成視覺和心里疲勞。

4. 每臺(tái)設(shè)備都要有專人調(diào)整,用工量大,人工成本高。

5. 內(nèi)外焊工人焊縫對(duì)準(zhǔn)位置不同以及內(nèi)焊焊道觀察角度不同,導(dǎo)致重合度不高。

6. 夜班人工容易犯困,精神狀態(tài)不佳,一旦焊偏,補(bǔ)焊非常麻煩。


解決方案


針對(duì)此類問題,創(chuàng)想螺旋管自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)可解決:

1. 焊道外觀連續(xù),無(wú)急轉(zhuǎn)彎,內(nèi)外焊精度高;

2. 可以避免焊偏問題,節(jié)約補(bǔ)焊成本;

3. 可以降低人工勞作強(qiáng)度,提升自動(dòng)化水平,降低用工成本;

4. 全天候24小時(shí)工作,不會(huì)疲勞;


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


如圖 下圖所示,設(shè)備包含激光跟蹤器,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激光發(fā)射與接收,經(jīng)過內(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),通過以太網(wǎng)通訊發(fā)給 PLC,經(jīng)過 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、擺幅寬度,與焊接速度。


設(shè)備控制流程



機(jī)械部分安裝

機(jī)械結(jié)構(gòu)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. 擺動(dòng)滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)焊縫自適應(yīng)擺動(dòng)

3. 前進(jìn)滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)焊接速度調(diào)整

4. 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)界面如圖上所示,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.通過圖像觀察檢測(cè)效果,便于調(diào)試以及問題分析。

5.通過顯示屏進(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,焊接打開即可再次工作。


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的問題,確保焊縫成形完美。








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