[發明專利]一種膜式水冷壁焊接過程焊縫跟蹤方法

無效

• 申請號: 201310561755.4
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103551710A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 涂煊;周一軍
• 申請（專利權）人: 上海工業自動化儀表研究院;上海西派埃自動化技術工程有限公司
• 主分類號: B23K9/127
• 分類號: B23K9/127
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種跟蹤檢測方法，特別涉及一種膜式水冷壁焊接過程焊縫跟蹤方法。

背景技術

隨著大容量、高參數鍋爐的發展，其焊接質量要求越來越高，同時為了適應我國鍋爐行業走向國際市場和國內人力資源成本的變化，當前的焊接工藝和手段還不能適應發展的需要，應繼續圍繞提高焊接效率、焊接質量，減低成本，改善焊接作業環境等課題，推廣應用新工藝，提高焊接自動化、機械化、數字化水平。

膜式水冷壁管屏實際上是鍋爐爐墻的主要受壓部件，為降低產品成本，現代化大型鍋爐的膜式水冷壁管屏均采用光管加扁鋼焊接而成。而且從保證密封和傳熱的目的考慮，必須采用雙面焊接，將光管和扁鋼用連續焊縫拼接方法達到成品寬度的管屏。

在我國鍋爐、壓力容器和管道制造行業中，各大中型企業的焊接機械化和自動化程度相對較高，像哈鍋，上鍋這樣的企業已達到80%以上。不過，在國際上對焊接機械化和自動化作了重新定義。焊接機械化是指焊接機頭的運動和焊絲的給送由機械完成，焊接過程中焊頭相對于接縫中心位置和焊絲離焊縫表面的距離仍須由焊接操作工監視和手工調整。焊接自動化是指焊接過程自啟動至結束全部由焊機的執行自動完成。無需操作工作任何調整，即焊接過程中焊頭的位置的修正和各焊接參數的調整是通過焊機的自適應控制系統實現的。而自適應控制系統通常由高靈敏傳感器，人工智能軟件、信息處理器和快速反應的精密執行機構等組成。按照上述標準來衡量，我國鍋爐，壓力容器和管道焊接的自動化率是相當低的。極大多數僅實現了焊接生產的機械化。?

對于膜式水冷壁上世紀80年代后期，國外率先開發膜式水冷壁管屏雙面脈沖MAG自動焊新焊接方法及焊接設備，并成功地應用于焊接生產。這種焊接方法俗稱MPM法，其特點是多個MAG焊焊頭從管屏的正反兩面同時進行焊接。焊接過程中，正反兩面焊縫的焊接變形相互抵消。管屏焊接后基本上無撓曲變形。這是一項重大的技術突破。經濟效益顯著。數年后國內引進了這項先進技術和裝備，并在鍋爐膜式壁管屏拼焊生產中得到成功的應用。之后，逐步在我國各大鍋爐制造廠推廣應用，至今已有十多條MPM焊接生產線正常投運。

但國內外先進膜式水冷壁制造廠商仍然未將視覺跟蹤成功應用于膜式壁的焊接中，實現膜式水冷壁的焊接智能化的要求。

發明內容

本發明是針對焊接質量要求越來越高，焊接過程中監控跟蹤技術跟不上的問題，提出了一種膜式水冷壁焊接過程焊縫跟蹤方法，解決膜式水冷壁焊接難度較大的多排焊縫同時跟蹤問題，克服焊接過程中表面反射的強烈的弧光等因素對圖像的干擾，獲得了清晰、穩定的實時焊縫圖像信息，保證加工質量。

本發明的技術方案為：一種用于水冷膜式壁焊接過程焊縫跟蹤檢測方法，具體包括如下步驟：

1）每一個焊槍前均安裝激光視覺傳感器，激光視覺傳感器發射條形激光在焊縫表面，采集膜式壁鋼管與扁鋼的焊縫信息，并通過有線方式將焊縫信息上傳至視覺識別服務器；

2）視覺識別服務器通過分析軟件完成對焊縫狀態的分析，根據焊縫形態和坡口形狀數據的分析，確定焊槍的位置及角度；

3）視覺識別服務器通過有線方式與自適應焊槍調節裝置通信，給定自適應焊槍調節裝置位置及角度信息，自適應焊槍調節裝置將調整數據送入伺服驅動機構，伺服驅動機構驅動調整焊槍位置及角度。

所述自適應焊槍調節裝置安裝在焊槍上部，與焊槍連接，實時接收視覺識別服務器控制信息，精確控制焊槍的三維位置擺動。

本發明的有益效果在于：本發明膜式水冷壁焊接過程焊縫跟蹤方法，解決膜式水冷壁焊接難度較大的多排焊縫同時跟蹤問題，克服焊接過程中表面反射的強烈的弧光等因素對圖像的干擾，獲得了清晰、穩定的實時焊縫圖像信息，保證焊槍跟蹤焊縫，確保焊接過程的準確性和可靠性。本發明應用于生產實際中可加速本行業焊接生產現代化的進程，增強企業的核心競爭力，對提高膜式焊接自動化的程度，實現焊接自動化、智能化具有更深刻的意義。它不僅僅是提高了焊接生產率和穩定了焊接質量，而更重要的是使焊工遠離了有害的工作環境，減輕或消除了職業病的危害。

附圖說明

圖1為本發明膜式水冷壁焊接過程焊縫跟蹤系統框圖。

具體實施方式