[發明專利]一種基于中大直徑螺柱焊外觀成型自動檢測的補焊工藝

有效

• 申請號: 201710399175.8
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN108971712B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 張德庫;歐婷;王克鴻;周琦;黃俊;馮曰海;彭勇;薛鵬
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B23K9/20
• 分類號: B23K9/20;B23K9/235;B23K9/32
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

1.一種基于中大直徑螺柱焊外觀成型自動檢測的補焊工藝，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將螺柱焊接端加工成150°錐角后，對其和母材表面進行處理；

步驟2、水平放置母材，將套有匹配陶瓷圈的螺柱錐形端向下，垂直母材，施以壓力；

步驟3、啟動螺柱焊機，發生拉弧，完成焊接，至冷卻后敲掉陶瓷圈，氣吹吹掉殘渣；

步驟4、利用Image-pro-plus軟件結合CCD圖像采集系統對焊縫進行圖像采集、處理和分析，以確定是否補焊及補焊位置；步驟4中，CCD圖像采集系統結合Image-pro-plus軟件對焊縫進行采集、處理及分析，其步驟為：

(1)螺柱焊槍與CCD拍照鏡頭用工具固定間距80cm，待螺柱焊完成后，焊槍水平移動80cm，將CCD拍照鏡頭移到螺柱上方；利用計算機操作Image-pro-plus軟件，通過軟件的“采集”功能向CCD圖像采集系統發出指令，CCD圖像采集系統鏡頭對焊縫進行垂直取像，將圖像輸送到計算機顯示；

(2)通過Image-pro-plus軟件的“處理”功能將獲取的圖像進行處理，優化所需觀察區域的圖像質量，方便清晰觀察焊縫是否存在陰影部分，以確定是否補焊；

(3)在存在陰影部分的圖像，確定需補焊縫的起點，終點位置，具體過程為：

Ⅰ.利用Image-pro-plus軟件的“測量”、“校準”功能，建立以螺柱中心為原點的直角坐標系，確定起點、終點和原點的連線與水平正方向的夾角，分別記為α、β且α、β∈﹙0,2π﹚；

Ⅱ.已知螺柱的直徑D，可以根據公式X²+Y²＝(D/2)²確定起點A、終點B兩點的直角坐標為A(Rcosα，Rsinα)、B(Rcosβ，Rsinβ)，R＝D/2；

步驟5、根據所得位置信息編程，通過計算機向機器人自動補焊系統控制器發送相應信息和加工控制信號；

步驟6、啟動補焊系統，對缺陷焊縫進行自動補焊。

2.根據權利要求1所述的一種基于中大直徑螺柱焊外觀成型自動檢測的補焊工藝，其特征在于，步驟1中，螺柱直徑范圍為12mm～30mm，對母材及螺柱表面處理步驟如下：首先用手砂輪打磨工件表面去除表面銹跡及油污，再用丙酮溶液清洗工件及螺柱表面并快速吹干。

3.根據權利要求1所述的一種基于中大直徑螺柱焊外觀成型自動檢測的補焊工藝，其特征在于，步驟2中，使用陶瓷圈進行輔助成型及焊接保護。

4.根據權利要求1所述的一種基于中大直徑螺柱焊外觀成型自動檢測的補焊工藝，其特征在于，步驟3中，采用逆變式拉弧式螺柱焊機，焊接電流為350～1950A，拉弧時間為200～950ms。

5.根據權利要求1所述的一種基于中大直徑螺柱焊外觀成型自動檢測的補焊工藝，其特征在于，步驟5中，采用的是機器人自動TIG補焊系統進行補焊。