[發(fā)明專利]一種用于鎮(zhèn)壓滾筒焊接的焊縫跟蹤方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111111664.1
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113649673A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭文松;任瑜;王旭峰;胡燦;王龍;賀小偉;邢劍飛;李剛;葛勇;趙鵬飛;成波;李軒甫;徐征鑫;韓林壯
• 申請（專利權(quán)）人: 塔里木大學(xué)
• 主分類號: B23K9/127
• 分類號: B23K9/127;B23K9/12
• 代理公司: 烏魯木齊恒智專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 65102
• 代理人: 馬秀梅;李靖

本發(fā)明公開了一種用于鎮(zhèn)壓滾筒焊接的焊縫跟蹤方法，該方法基于二維激光傳感組件的焊縫跟蹤系統(tǒng)，二維激光傳感組件實時采集偏差數(shù)據(jù)并將其在數(shù)組中采用先進先出的存儲算法和比較補償方式進行處理，采用該先進先出的數(shù)據(jù)存儲算法和比較補償方式可對焊槍在Z軸和Y軸上的運行路徑進行實時跟蹤和補償，如此將對焊槍焊接的每一步進行補償修正，確保了焊槍與焊縫相距特定高度，也確保了焊槍能夠沿焊縫移動，避免現(xiàn)有焊槍在焊接過程中易偏離焊縫致使焊縫直線度和鎮(zhèn)壓滾圓度存在偏差的現(xiàn)象，同時，利用該焊縫跟蹤方法實現(xiàn)了鎮(zhèn)壓滾筒焊縫的智能焊接，無需人為參與，避免人工焊接存在效率低、質(zhì)量差、勞動強度大、自動化程度低和對人體有害等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其是用于鎮(zhèn)壓滾筒焊接的焊縫跟蹤方法。

背景技術(shù)

新疆是農(nóng)業(yè)大省，也是農(nóng)業(yè)機械制造大省，制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基，因此農(nóng)業(yè)機械制造業(yè)也是新疆的重中之重，例如，采用具有播種功能的機械設(shè)備進行播種時需要用到鎮(zhèn)壓輥，利用該鎮(zhèn)壓輥的主要目的在于播種后利用其自身的重力或者外加的壓力將土壤壓緊實，使得土壤密度增大以利于保持土壤水分，便于種子發(fā)芽。

現(xiàn)有鎮(zhèn)壓輥通常包含鎮(zhèn)壓滾筒和主軸，鎮(zhèn)壓滾筒套設(shè)在主軸上，現(xiàn)有鎮(zhèn)壓滾筒為一柱形滾筒，其由鐵皮卷制而成，連接處會生成一條焊縫，目前在新疆對鎮(zhèn)壓滾筒的焊接普遍依靠人工或者半自動化產(chǎn)品進行焊，如此存在的問題是：(1)人工焊接存在效率低、質(zhì)量差、勞動強度大、自動化程度低和對人體有害等問題；(2)半自動化產(chǎn)品在實際焊接中由于設(shè)備精度和工藝的原因會導(dǎo)致焊槍運動軌跡與待焊焊縫出現(xiàn)偏差以及焊槍焊絲距離輥筒的高度產(chǎn)生偏差，進而影響鎮(zhèn)壓滾筒的圓度以及尺寸；目前，為了實現(xiàn)智能化焊接，現(xiàn)有也有相應(yīng)的產(chǎn)品和方法，但其均不適用于鎮(zhèn)壓滾筒，主要原因在于其結(jié)構(gòu)和操作復(fù)雜，成本高昂，一般的鎮(zhèn)壓輥生產(chǎn)企業(yè)只能望而卻步，例如，申請?zhí)枮?01910933733.3的發(fā)明專利公開了一種激光識別焊縫位置并自動焊接的系統(tǒng)及焊接方法，其公開了利用激光傳感器實時掃描焊縫輪廓信息并實時補正的方式，該份專利文獻主要用于一些重大裝備制造領(lǐng)取，例如汽車制造等，將其用于鎮(zhèn)壓滾筒焊縫焊接不僅浪費資源，也增加了使用成本，同時，該專利文獻公開的技術(shù)方案主要是利用激光傳感器實時掃描焊縫輪廓信息并實時補正的方式，其存在的問題是當(dāng)激光傳感器工作異常時將無法及時獲知，由于鎮(zhèn)壓滾筒的焊縫長度有限，如不及時發(fā)現(xiàn)激光傳感器工作異常情況將導(dǎo)致焊縫焊接出現(xiàn)偏差進而影響鎮(zhèn)壓滾筒的焊接質(zhì)量，因此，基于上述問題，本申請設(shè)計了一種用于鎮(zhèn)壓滾筒焊接的焊縫跟蹤方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本申請?zhí)峁┝艘环N用于鎮(zhèn)壓滾筒焊接的焊縫跟蹤方法，利用該方法可解決現(xiàn)有對鎮(zhèn)壓滾筒8焊接中存在智能化程度低、對人體傷害大、效率低以及易出現(xiàn)焊縫直線度和鎮(zhèn)壓滾筒8圓度存在偏差的問題，同時，利用該方法可實現(xiàn)對鎮(zhèn)壓滾筒焊接過程中焊槍行徑的每一步進行修正和補償，提高了補償精度，滿足輥壓滾筒的焊接需求。

本申請?zhí)峁┝艘环N用于鎮(zhèn)壓滾筒焊接的焊縫跟蹤方法，包含基于二維激光傳感組件1的焊縫跟蹤系統(tǒng)，該焊縫跟蹤系統(tǒng)包含二維激光傳感組件1、焊槍2、位移補償機構(gòu)和控制器3，所述二維激光傳感組件1和焊槍2均固設(shè)于所述位移補償機構(gòu)的下方并隨位移補償機構(gòu)同步移動，所述二維激光傳感組件1位于焊槍2的前端，所述位移補償機構(gòu)包含X軸方向驅(qū)動組件4、Y軸方向補償組件5和Z軸方向補償組件6，所述控制器3與所述二維激光傳感組件1、焊槍2以及補償組件電連接，所述方法包含：

S1：將二維激光傳感組件1移動至鎮(zhèn)壓滾筒8焊縫的起始位置，并將該二維激光傳感組件1輸出的Z軸偏差數(shù)據(jù)即焊絲距離鎮(zhèn)壓滾筒8焊縫的高度信息和Y軸偏差數(shù)據(jù)即焊縫在Y方向的偏離信息初始值設(shè)為零，也即二維激光傳感組件1輸出的初始偏差數(shù)據(jù)為(H：0，Y:0)；