[發(fā)明專利]激光焊機(jī)控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201511000758.6
• 申請(qǐng)日: 2015-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN105479022B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭利華;梁奉超;丁文紅;李張翼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/70
• 分類號(hào): B23K26/70;B23K26/06
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11327
• 代理人: 許向彤,陳英俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于帶鋼激光焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及激光焊機(jī)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

激光焊接過程中激光束的啟停控制非常重要。激光束開啟太晚或關(guān)閉太早，就會(huì)造成帶鋼的邊部焊接不完整；激光束開啟太早或關(guān)閉太晚，激光束未接觸帶鋼時(shí)，容易照射在其他設(shè)備上，造成設(shè)備損傷。

目前，在沒有精確定位的焊機(jī)中，往往根據(jù)機(jī)組輸入的帶鋼寬度規(guī)格來確定激光束的啟停位置。但是，實(shí)際帶鋼的寬度與輸入的數(shù)據(jù)具有一定的偏差，因此，為保證帶鋼接頭焊接的完整性，常留有一定的余量，使激光束提前開啟、滯后關(guān)閉。這樣就要在激光束下邊設(shè)置保護(hù)墊板，以免激光束對(duì)其他設(shè)備造成損傷。由于保護(hù)墊板更換比較頻繁，會(huì)極大的增加生產(chǎn)費(fèi)用。

另一種方法是在焊機(jī)前后設(shè)置帶鋼寬度測(cè)量裝置，寬度測(cè)量裝置將前后帶寬傳給焊機(jī)PLC，焊機(jī)PLC比較得出窄帶鋼寬度，根據(jù)窄帶鋼寬度和需投入設(shè)備距剪子中心線的距離計(jì)算設(shè)備開始工作和結(jié)束工作的距離。該種方法需要兩套測(cè)寬裝置，且電控系統(tǒng)算法復(fù)雜。

針對(duì)帶鋼的激光焊接過程中，激光焊機(jī)的定位不精確、激光束的啟停不及時(shí)、控制系統(tǒng)復(fù)雜，還未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種激光焊機(jī)控制系統(tǒng)，以至少解決相關(guān)技術(shù)中激光焊機(jī)的定位不精確、激光束的啟停不及時(shí)、控制系統(tǒng)復(fù)雜等問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種激光焊機(jī)控制系統(tǒng)，包括行走裝置、焊接裝置、控制裝置，所述行走裝置包括伺服電機(jī)、滾珠絲杠副、編碼器，所述滾珠絲杠副的螺母與所述焊接裝置固定連接，所述滾珠絲杠副的絲杠與所述伺服電機(jī)連接，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述焊接裝置移動(dòng)，所述編碼器記錄焊接裝置的位置信息及移動(dòng)的距離；所述焊接裝置包括光電開關(guān)、激光焊頭，所述光電開關(guān)檢測(cè)帶鋼的焊接邊界并將邊界信息傳輸給控制裝置，所述編碼器將位置信息及移動(dòng)的距離傳輸給控制裝置，由控制裝置控制焊接作業(yè)。

優(yōu)選地，光電開關(guān)采用光纖光電開關(guān)，用于檢測(cè)待被焊接的兩根帶鋼在焊接邊界處的寬度，并且根據(jù)寬度較窄的帶鋼的寬度來進(jìn)行焊接。

優(yōu)選地，所述焊接裝置還包括預(yù)熱裝置。

優(yōu)選地，所述焊接裝置還包括退火裝置。

優(yōu)選地，所述焊接裝置還包括焊縫平整部件。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)還包括能夠設(shè)定移動(dòng)參數(shù)的人機(jī)界面HMI。

通過本發(fā)明的激光焊機(jī)控制系統(tǒng)，能夠一體化完成預(yù)熱、焊接、熱處理、焊縫平整操作，根據(jù)帶鋼的實(shí)際寬度，精確控制激光焊接時(shí)激光束的啟停，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，方法可靠實(shí)用，電控系統(tǒng)算法簡易，便于維護(hù)。

附圖說明

通過結(jié)合下面附圖對(duì)其實(shí)施例進(jìn)行描述，本發(fā)明的上述特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和容易理解。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光焊機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光焊機(jī)控制系統(tǒng)的焊接工藝圖一；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光焊機(jī)控制系統(tǒng)的焊接工藝圖二；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的焊接不同寬度的帶鋼的焊接邊界的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖來描述本發(fā)明所述的激光焊機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式或其組合對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。此外，在本說明書中，附圖未按比例畫出，并且相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種激光焊機(jī)控制系統(tǒng)，該激光焊機(jī)控制系統(tǒng)，設(shè)置有光電開關(guān)檢測(cè)帶鋼的邊部位置，即檢測(cè)帶鋼的焊接邊界，從而根據(jù)帶鋼的實(shí)際寬度精確控制焊接過程中相關(guān)動(dòng)作的啟停。激光焊機(jī)控制系統(tǒng)包括行走裝置、焊接裝置、控制裝置，行走裝置包括伺服電機(jī)、滾珠絲杠、螺母、編碼器，焊接裝置與螺母固定連接，滾珠絲杠與伺服電機(jī)連接，由伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)焊接裝置移動(dòng)，而編碼器用于記錄行走過程中的位置信息。焊接裝置包括光電開關(guān)、激光焊頭，該光電開關(guān)檢測(cè)帶鋼的焊接邊界并將邊界信息傳輸給控制裝置，控制裝置控制編碼器進(jìn)行位置記錄，編碼器將位置記錄傳輸給控制裝置，控制裝置控制行走裝置行走到各工作位置，激光焊頭完成焊接作業(yè)。