CN214161718U - 一种双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置及双丝埋弧自动焊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接自动跟踪技术领域，具体涉及一种双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置及双丝埋弧自动焊装置；一种双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置,包括焊缝跟踪传感器(10)、焊枪(20)、纠偏机器人(30)和控制模块(40)，焊缝跟踪传感器(10)成锐角地夹持于焊枪(20)形成视觉焊枪,所述视觉焊枪夹持于纠偏机器人(30)的末端执行部；所述纠偏机器人(30)和焊缝跟踪传感器(10)同时连接控制模块(40)。所述双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置，实现焊缝偏差自动调整提高焊接速度时保证了焊缝质量，减少了焊接缺陷。

Description

一种双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置及双丝埋弧自动焊 装置

技术领域

本实用新型涉及焊接自动跟踪技术领域，具体涉及一种双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置及双丝埋弧自动焊装置。

背景技术

在当今的钢管需求中，逐渐趋向大壁厚、大口径的钢管，因此在焊管焊接中，满足厚壁螺旋焊管连续生产的较好方法是双丝埋弧自动焊。这种焊接方法的原理是采用两根焊丝同时起弧和送进完成焊接的。焊丝的布置沿焊缝前后排列的，前丝通直流电，并采用大电流、低电压，可使焊速高和能穿透较厚的钢板，但焊缝成形不好，会产生咬边和热裂纹。后丝通交流电，采用小电流、高电压，形成一个熔宽较大，熔深较小的熔池。二丝同时进行焊接时其结果是既消除了咬边又可防止裂纹，达到了高速、深熔、成形好及无裂纹。因此，埋弧焊接工艺(SAW)是一种利用隐式弧电熔焊接的工艺，电弧在视觉上被隐藏，并且在焊渣和焊接的层下燃烧。由于焊珠的高沉积速度，造成焊缝的突起，形成为凸起的螺旋焊缝。

然而，在现有螺旋外焊缝焊接过程中，因为板宽变化、摆桥等原因，需要人工通过肉眼判断焊缝是否对准，当发生偏差时，需要人工手动修正偏差；由于人长时间观察操作，易出现疲劳，出现焊偏的问题，引起焊接缺陷。

因此，急需一种自动跟踪焊缝即时调整的装置，该装置即时纠正偏差，解决焊偏难题。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的提供一种双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置及双丝埋弧自动焊装置。

本实用新型是这样实现的，一种双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置,包括焊缝跟踪传感器、焊枪、纠偏机器人和控制模块，焊缝跟踪传感器成锐角地夹持于焊枪形成视觉焊枪,所述视觉焊枪夹持于纠偏机器人的末端执行部；所述纠偏机器人和焊缝跟踪传感器同时连接控制模块。

进一步地，所述焊缝跟踪传感器包括照相机、激光发射器和传感器壳体，所述照相机和激光发射器固定安装于传感器壳体内。

进一步地，焊枪包括焊枪体、焊丝和电源线，焊丝和电源线分别连接焊枪体；焊枪体末端设有焊丝位置传感器，焊丝位置传感器连接控制模块。

进一步地，控制模块包括图像接收模块、图像处理模块、焊点计算模块和偏差计算模块，图像处理模块连接图像接收模块，焊点计算模块连接图像处理模块，偏差计算模块连接焊点计算模块。

进一步地，传感器壳体内设有冷却机构，用于冷却照相机和激光发射器。

进一步地，所述照相机的相机光轴与激光发射器发射的激光线夹角为15°-20°。

进一步地，控制模块还包括偏差显示模块，所述偏差显示模块连接偏差计算模块。

进一步地，纠偏机器人包括PLC控制器、步进执行器和机械执行机构，PLC控制器连接步进执行器，步进执行器连接机械执行机构。

一种用于螺旋焊管的双丝埋弧自动焊装置,焊枪安装有所述焊缝跟踪调整装置。

由于采用了上述技术方案实现焊缝偏差自动调整提高焊接速度时保证了焊缝质量，减少了焊接缺陷，改善了工作环境，为下一道工序创造有利条件，减少了补焊量节省了物力、财力、人力降低了制造成本。

附图说明

图1为本实用新型双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置的主剖视图。

图2为本实用新型双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置的模块示意图。

图3为本实用新型双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置的控制模块示意图。

上述图中的附图标记：

10焊缝跟踪传感器，11照相机，12激光发射器，13传感器壳体

20焊枪，21焊枪体，22焊丝，23电源线，24焊丝位置传感器

30纠偏机器人，31 PLC控制器，32、步进执行器，33机械执行机构

40控制模块，41图像接收模块，42图像处理模块，43焊点计算模块，45偏差计算模块

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，但不用来限制本实用新型的范围。

如图所示，一种双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置,包括焊缝跟踪传感器10、焊枪20、纠偏机器人30和控制模块40，焊缝跟踪传感器10成锐角地夹持于焊枪20成视觉焊枪；所述视觉焊枪夹持于纠偏机器人30的末端执行部；所述纠偏机器人30和焊缝跟踪传感器10同时连接控制模块40。

所述焊缝跟踪传感器10包括照相机11、激光发射器12和传感器壳体13，所述照相机11 和激光发射器12固定安装于传感器壳体13内，传感器壳体13内设有冷却机构14，用于冷却照相机和激光发射器。照相机11选用12mm定焦镜头。所述照相机11的相机光轴与激光发射器12发射的激光线夹角为15°-20°。

焊枪20包括焊枪体21、焊丝22和电源线23，焊丝22和电源线23分别连接焊枪体；焊枪体末端设有焊丝位置传感器24，焊丝位置传感器24用于检测焊丝末端的实际坐标位置,焊丝位置传感器24连接控制模块40。

控制模块40包括图像接收模块41、图像处理模块42、焊点计算模块43、偏差计算模块 45和偏差显示模块46，图像处理模块42连接图像接收模块41，焊点计算模块43连接图像处理模块42，偏差计算模块45连接焊点计算模块43，偏差计算模块45根据焊点位置坐标和焊丝位置作为计算偏差矢量，偏差计算模块45将偏差矢量作为控制模块的输出，同时将偏差矢量显示于偏差显示模块46。

纠偏机器人30包括PLC控制器31、步进执行器32和机械执行机构33，PLC控制器31连接步进执行器32，步进执行器32连接机械执行机构33。

控制模块40测量焊丝与实际焊缝点的位置偏差，当焊缝出现偏差时，焊缝偏差检测装置通过数字通信，将偏差发送给PLC控制器31，PLC控制器采集到偏差数据A后，通过比例，转换成速度值V，速度值V＝A/30*脉冲细分；并设置方向为反向，控制步进执行器32，步进驱动器的输出控制机械执行机构运动。直到偏差为0值，即输出速度也为0值。

所述双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置用于螺旋焊管的双丝埋弧自动焊。

所述焊缝跟踪调整装置具有手动和自动两种模式，手动时，步进执行器32断开与机械执行机构33的连接，操作员可根据偏差显示模块46中显示的偏差就行手工调整。

由于采用了上述技术方案实现焊缝偏差自动调整提高焊接速度时保证了焊缝质量，减少了焊接缺陷，改善了工作环境，为下一道工序创造有利条件，减少了补焊量节省了物力、财力、人力降低了制造成本。

Claims (9)

1.一种双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置,包括焊缝跟踪传感器(10)、焊枪(20)、纠偏机器人(30)和控制模块(40)，其特征在于，焊缝跟踪传感器(10)成锐角地夹持于焊枪(20)形成视觉焊枪,所述视觉焊枪夹持于纠偏机器人(30)的末端执行部；所述纠偏机器人(30)和焊缝跟踪传感器(10)同时连接控制模块(40)。

2.如权利要求1所述双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置,其特征在于，所述焊缝跟踪传感器(10)包括照相机(11)、激光发射器(12)和传感器壳体(13)，所述照相机(11)和激光发射器(12)固定安装于传感器壳体(13)内。

3.如权利要求1所述双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置,其特征在于，焊枪(20)包括焊枪体(21)、焊丝(22)和电源线(23)，焊丝(22)和电源线(23)分别连接焊枪体(21)；焊枪体末端设有焊丝位置传感器(24)，焊丝位置传感器(24)连接控制模块(40)。

4.如权利要求1所述双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置,其特征在于，控制模块(40)包括图像接收模块(41)、图像处理模块(42)、焊点计算模块(43)和偏差计算模块(45)，图像处理模块(42)连接图像接收模块(41)，焊点计算模块(43)连接图像处理模块(42)，偏差计算模块(45)连接焊点计算模块(43)。

5.如权利要求2所述双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置,其特征在于，传感器壳体(13)内设有冷却机构(14)，用于冷却照相机和激光发射器。

6.如权利要求2所述双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置,其特征在于，所述照相机(11)的相机光轴与激光发射器(12)发射的激光线夹角为15°-20°。

7.如权利要求4所述双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置,其特征在于，控制模块(40)还包括偏差显示模块(46)，所述偏差显示模块(46)连接偏差计算模块(45)。

8.如权利要求1-6任一所述双丝埋弧自动焊的焊缝跟踪调整装置,其特征在于，纠偏机器人(30)包括PLC控制器(31)、步进执行器(32)和机械执行机构(33)，PLC控制器(31)连接步进执行器(32)，步进执行器(32)连接机械执行机构(33)。

9.一种用于螺旋焊管的双丝埋弧自动焊装置,其特征在于，焊枪(20)安装有权利要求1-8任一项所述焊缝跟踪调整装置。

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