[發(fā)明專利]內(nèi)壁螺旋線焊縫打磨控制方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711296769.2
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108032147B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢晨;鄔舟平;范振昌;陳艷
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航天設(shè)備制造總廠有限公司
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B9/04;B24B51/00;B24B49/12;B24B41/06
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 余岢

本發(fā)明公開內(nèi)壁螺旋線焊縫打磨控制方法，其特征是：該方法包括如下步驟：預(yù)存焊縫起始點(diǎn)的圖像；在筒段的旋轉(zhuǎn)速度和導(dǎo)向桿上的打磨頭的進(jìn)給速度匹配的情況下，打磨焊縫并實(shí)時(shí)獲得焊縫的圖像，從該焊縫的圖像和預(yù)存的焊縫起始點(diǎn)的圖像獲得焊縫的偏移量，在該偏移量超過閾值的情況下，在線補(bǔ)償該偏移量。通過這種方式，實(shí)現(xiàn)焊縫的精準(zhǔn)定位，進(jìn)而，實(shí)現(xiàn)螺旋線焊縫的高精度、高效率的自動打磨。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊縫自動打磨裝備的控制方法，尤其涉及內(nèi)壁螺旋線焊縫打磨控制方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前電力行業(yè)中對于大口徑鋁合金管的需求量越來越大，制作完成的大口徑鋁合金螺旋管，需要進(jìn)行焊接飛邊打磨，人工打磨效率低、環(huán)境惡劣、打磨質(zhì)量差，而市場上并沒有符合要求的打磨加工裝備，因此設(shè)計(jì)自動打磨裝備成為必然。其中內(nèi)壁螺旋線焊縫的打磨更是此裝備的重點(diǎn)，為滿足此螺旋管的加工要求，本文提出的控制方法重點(diǎn)解決了兩個(gè)方面內(nèi)容，第一個(gè)方面是速度匹配，第二個(gè)方面是焊縫的精確定位。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是在螺旋線自動打磨的情況下實(shí)現(xiàn)焊縫的精確定位的問題。

本發(fā)明解決的另一問題是如何實(shí)現(xiàn)速度匹配的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種內(nèi)壁螺旋線焊縫打磨控制方法，其特征是：該方法包括如下步驟：預(yù)存焊縫起始點(diǎn)的圖像；在筒段的旋轉(zhuǎn)速度和導(dǎo)向桿上的打磨頭的進(jìn)給速度匹配的情況下，打磨焊縫并實(shí)時(shí)獲得焊縫的圖像，從該焊縫的圖像和預(yù)存的焊縫起始點(diǎn)的圖像獲得焊縫的偏移量，在該偏移量超過閾值的情況下，在線補(bǔ)償該偏移量。

在進(jìn)一步方案中，所述閾值為打磨頭砂帶寬度的一半。

在進(jìn)一步方案中，所述在線補(bǔ)償該偏移量包括在線調(diào)整導(dǎo)向桿位置，使得打磨頭砂帶位置中心與焊縫中心重疊。

在進(jìn)一步方案中，所述焊縫是螺旋線，其對應(yīng)的方程為其中，a為筒段的半徑，P為螺旋線的螺距，ω為筒段旋轉(zhuǎn)時(shí)的角速度，所述筒段的旋轉(zhuǎn)速度和導(dǎo)向桿上的打磨頭的進(jìn)給速度匹配具體是筒段的旋轉(zhuǎn)速度和所述進(jìn)給速度成比例。

在進(jìn)一步方案中，所述進(jìn)給速度與筒段旋轉(zhuǎn)角速度的比例為P/2π，當(dāng)筒段以ω角速度旋轉(zhuǎn)了一圈即360°，則其對應(yīng)的進(jìn)給距離為一個(gè)螺距P。

本發(fā)明還公開一種內(nèi)壁螺旋線焊縫打磨控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括上位機(jī)系統(tǒng)、控制器和攝像頭，其中，所述控制器和上位機(jī)系統(tǒng)連接，接收來自上位機(jī)系統(tǒng)的控制指令以控制筒段的旋轉(zhuǎn)速度和導(dǎo)向桿上的打磨頭的進(jìn)給速度以使得旋轉(zhuǎn)速度和進(jìn)給速度匹配；所述攝像頭與上位機(jī)系統(tǒng)連接，獲得焊縫起始點(diǎn)的圖像及實(shí)時(shí)獲得打磨過程中焊縫的圖像，傳輸起始點(diǎn)的圖像和實(shí)時(shí)獲得的圖像至所述上位機(jī)系統(tǒng)；所述上位機(jī)系統(tǒng)從該焊縫的圖像和預(yù)存的焊縫起始點(diǎn)的圖像獲得焊縫的偏移量，在該偏移量超過閾值的情況下，向所述控制器發(fā)出控制指令以在線補(bǔ)償該偏移量。

在進(jìn)一步方案中，所述系統(tǒng)還包括旋轉(zhuǎn)編碼器，該編碼器采集筒段的旋轉(zhuǎn)速度，傳輸該旋轉(zhuǎn)速度至所述上位機(jī)系統(tǒng)，所述上位機(jī)系統(tǒng)比較該速度和導(dǎo)向桿的進(jìn)給速度是否匹配，在不匹配的情況下，產(chǎn)生控制指令給所述控制器以調(diào)整進(jìn)給速度。

在進(jìn)一步方案中，所述在線補(bǔ)償該偏移量包括在線調(diào)整導(dǎo)向桿位置，使得打磨頭砂帶位置中心與焊縫中心重疊。

在進(jìn)一步方案中，該系統(tǒng)還包括模擬量模塊和柔順壓緊裝置，其中，模擬量模塊連接于所述上位機(jī)系統(tǒng)和柔順壓緊裝置，傳輸來自上位機(jī)系統(tǒng)的壓緊指令至所述柔順壓緊裝置，該柔順壓緊裝置基于該壓緊指令壓緊所述筒段。

在進(jìn)一步方案中，該系統(tǒng)還包括數(shù)字量模塊和報(bào)警閥，該數(shù)字量模塊連接于上位機(jī)系統(tǒng)和報(bào)警閥，所述上位機(jī)系統(tǒng)在所述偏移量超過閾值的情況下或者在筒段的旋轉(zhuǎn)速度等于零的情況下產(chǎn)生報(bào)警信號，所述數(shù)字量模傳輸該報(bào)警信號至報(bào)警閥，該報(bào)警閥基于該報(bào)警信號報(bào)警。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：