[发明专利]一种智能焊缝方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊缝方法，特别是一种能实时扫描、自动焊缝的智能焊缝方法。

背景技术

在电站锅炉、压力容器行业，需要针对管与鳍片焊接的进行生产加工。如图1所示，其 为管与鳍片的焊缝示意图。其中，两管之间的间隙为所需要焊接的焊缝A。

然而现有机器焊接设备在焊接过程中，时时刻刻都需要操作工观察焊缝的位置，并需要 人工及时有效的调整焊枪，以使焊枪能跟上焊缝轨迹，保证焊接质量。人工对焊缝轨迹的观 察或焊缝出现了偏差，人工是做不到精确观察且不能提前做到预判，即使是人工手动调节， 也会出现调节滞后及调整不精确的问题。

而现有自动焊接设备，需要人工手动干预管对鳍片焊接，其具体存在以下的缺陷：

1、要求焊接管排必须水平放置，仅对管排的直段部分可实现焊接，对管子弯曲、管子高 度变化、管子变径的管排不能进行焊接，只能另外通过人工手动补焊完成。

2、现有焊接设备主要通过焊枪微调十字架机械机构进行焊枪的调整。焊接运行过程中焊 缝的位置和焊枪调整只能通过人工观察焊缝轨迹并手动进行调节焊枪微调十字架机构，精确 度差，误差大，而且很难一次调节到位，需要反复调节才能使焊枪到达合适的位置，这种调 节方式就会滞后及不准确了。

3、焊接管排的每条焊缝的顺序只能是人工手动移动工作站，不能预先编辑焊接顺序。

4、2个工作站需要2名操作工人实时跟踪监控，需要根据实际焊缝位置手动调节焊枪微 调十字架的调节手柄，使焊枪到达合适位置，这样工人每分每秒处于紧张状态，负荷就明显 加重。

5、现有的焊接设备的电气控制以PLC核心，无法做到精准定位控制，误差大；不能实现 产品CAD图形导入功能。

发明内容

本发明在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种智能化视觉跟踪焊缝方法，既改善了 焊接质量，又减轻工人负担、减少操作工人及提高生产效率。

本发明是通过以下的技术方案实现的：一种智能焊缝方法，包括以下步骤：

步骤1：实时检测该焊缝位置；

步骤2：根据焊缝位置信息生成焊枪运动轨迹；

步骤3：根据焊枪运动轨迹驱动该焊枪对焊缝进行焊接。

相比于现有技术，本发明实时扫描焊缝及处理运算数据，做到一边扫描，一边生成焊枪 运动轨迹。这样就可以实现同步扫描，同步焊接，没有预扫描时间，最大化提高焊接效率。

其次，本发明能处理管子弯曲、管子高度变化、管子变径部分复杂管排的焊接，并一次 性焊接完成，无需额外人工手动补焊。

再次，本发明能根据实际焊缝位置自动微调焊枪位置，工人无需实时跟踪监控，工作强 度大大降低。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤1中，通过CCD视觉传感器对该焊缝位置进行实 时检测。

作为本发明的进一步改进，所述步骤2中，通过工控电脑接收CCD视觉传感器发送的焊 缝位置信息，并进行计算生成对应的焊枪运动轨迹。

作为本发明的进一步改进，所述步骤3中，通过第一数控装置接收工控电脑的焊枪运动 轨迹数据信息，控制该焊枪以该运动轨迹进行运动。

作为本发明的进一步改进，所述第一数控装置在驱动该焊枪运动时，包括以下步骤：

步骤31：通过焊枪微调十字架运动控制机构接收第一数控装置的控制命令；

步骤32：焊枪微调十字架运动控制机构根据该控制命令调整所述焊枪的运动轨迹。

作为本发明的进一步改进，所述焊枪微调十字架运动控制机构包括水平移动轴、竖直移 动轴、旋转移动轴、第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机；

所述第一伺服电机与该水平移动轴连接，用于根据第一数控装置的驱动命令驱动该水平 移动轴转动，从而驱动该焊枪进行水平移动；

所述第二伺服电机与该竖直移动轴连接，用于根据第一数控装置的驱动命令驱动该竖直 移动轴转动，从而驱动该焊枪进行竖直移动；

所述第三伺服电机与该旋转移动轴连接，用于根据第一数控装置的驱动命令驱动该旋转 移动轴转动，从而驱动该焊枪进行旋转移动。

作为本发明的进一步改进，还包括步骤4：第一数控装置通过视觉微调十字架运动控制 机构驱动CCD视觉传感器的运动。