[實用新型]一種窄間隙焊縫跟蹤激光傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520256919.7
• 申請日: 2015-04-24
• 公開（公告）號: CN204545670U
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉正文;許平非;黃松濤;焦向東
• 申請（專利權(quán)）人: 北京石油化工學(xué)院
• 主分類號: B23K9/127
• 分類號: B23K9/127
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種焊縫跟蹤激光傳感器，尤其涉及一種窄間隙焊縫跟蹤激光傳感器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有用于焊縫跟蹤的光學(xué)傳感器的原理主要基于光學(xué)測距原理，這類光學(xué)傳感器的主要部件一般包括線形、多線形或異形半導(dǎo)體激光器，光學(xué)透鏡元件及光路結(jié)構(gòu)部件，CCD或CMOS感光器件及芯片組電路，圖像采集、處理與控制電路。其原理是通過線形半導(dǎo)體激光器發(fā)出線狀激光，將線狀激光投射到被檢測對象的表面，在被照射表面產(chǎn)生漫反射，將感光器件以一定角度放置于投射有線狀激光的被檢測對象上方某些合適位置，感光器件前方通過光路結(jié)構(gòu)設(shè)計合理放置光學(xué)透鏡元件用于圖像的對焦及濾波，線狀激光在被測對象表面的漫反射以圖像方式通過光學(xué)透鏡光路被感光器件所捕獲，此圖像即為被檢測對象的表面輪廓。當(dāng)線狀激光在被檢測對象表面掠過，此過程中被檢測對象的表面輪廓隨之變化，通過圖像采集、處理后即可獲得焊縫的輪廓參數(shù)及偏移信息。

現(xiàn)有的焊縫跟蹤光學(xué)傳感器通常被置于被檢測焊縫上方約50mm-100mm高度位置，對焊縫坡口深度要求不超過50mm，如焊縫過深由于投射的線狀激光在坡口底部的反射超出了感光器件的采集范圍，因而不能對焊縫坡口底部進行跟蹤。目前在進行厚板及超厚板的窄間隙焊縫焊接時，通常采用人工觀察手動調(diào)整方式和電弧跟蹤自動調(diào)整方式，這兩種焊縫跟蹤調(diào)整方法在實際施工中均存在問題，如不能保證較高的跟蹤精度、可靠性一般。因此，目前缺少對于50mm以上大厚板窄間隙坡口焊縫的有效高精度跟蹤方法及設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種能夠?qū)?0mm以上大厚板窄間隙坡口焊縫進行有效高精度跟蹤的窄間隙焊縫跟蹤激光傳感器。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本實用新型的窄間隙焊縫跟蹤激光傳感器，包括橫截面為T形的T形傳感器外殼，所述T形傳感器外殼的下部薄板狀部分的厚度小于窄間隙焊縫的寬度，所述T形傳感器外殼內(nèi)安裝有線狀激光器及光學(xué)部件。

由上述本實用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實用新型實施例提供的窄間隙焊縫跟蹤激光傳感器，由于包括橫截面為T形的T形傳感器外殼，T形傳感器外殼的下部薄板狀部分的厚度小于窄間隙焊縫的寬度，T形傳感器外殼內(nèi)安裝有線狀激光器及光學(xué)部件，能夠?qū)?0mm以上大厚板窄間隙坡口焊縫，尤其是對窄間隙坡口焊縫底部輪廓進行有效高精度跟蹤，解決了現(xiàn)有50mm以上大厚板的窄間隙坡口焊縫的有效高精度跟蹤問題，尤其是解決對窄間隙坡口焊縫底部輪廓的高精度跟蹤問題。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的窄間隙焊縫跟蹤激光傳感器的外形結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型實施例提供的窄間隙焊縫跟蹤激光傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的窄間隙焊縫跟蹤激光傳感器的內(nèi)部光路反射示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的窄間隙焊縫跟蹤激光傳感器與焊槍安裝后進行焊接跟蹤的示意圖。

圖中：

1、T形傳感器外殼，2、線狀激光器，3、U形窗口，4、攝像窗口，5、微型光學(xué)鏡片，6、微型三梭鏡片，7、光學(xué)鏡片，8、光學(xué)列陣傳感器電路，9、多芯通信接頭，11、窄間隙焊縫跟蹤激光傳感器，12、窄間隙焊槍，13、焊縫底部線狀激光帶，14、半剖視的大厚板窄間隙焊縫。

具體實施方式

下面將對本實用新型實施例作進一步地詳細(xì)描述。

本實用新型的窄間隙焊縫跟蹤激光傳感器，其較佳的具體實施方式是：

包括橫截面為T形的T形傳感器外殼，所述T形傳感器外殼的下部薄板狀部分的厚度小于窄間隙焊縫的寬度，所述T形傳感器外殼內(nèi)安裝有線狀激光器及光學(xué)部件。

所述T形傳感器外殼的下方薄板狀部分的底部設(shè)有U形窗口和長方形攝像窗口，所述線狀激光器的激光發(fā)出端與所述U形窗口相對，所述光學(xué)部件的圖像獲取端與所述長方形攝像窗口相對。

所述光學(xué)部件包括3個微型光學(xué)鏡片、2個微型三梭鏡片和1個光學(xué)鏡片，所述光學(xué)鏡片的斜上方設(shè)有光學(xué)列陣傳感器電路。

所述T形傳感器外殼設(shè)有多芯通信接頭，所述光學(xué)列陣傳感器電路與所述多芯通信接頭連接。

所述光學(xué)部件還包含若干光學(xué)濾光片和干涉光片。

所述T形傳感器外殼的下部薄板狀部分的厚度小于或等于10mm，所述窄間隙焊縫寬度大于或等于12mm，所述窄間隙焊縫深度小于或等于140mm。