[实用新型]基于线阵CCD的焊缝自动跟踪装置

说明书

本实用新型涉及一种基于线阵CCD的焊缝自动跟踪装置，其解决了现有基于视频检测处理的焊缝跟踪技术控制滞后，对中准确度低，定位误差比较大，无法快速地纠偏机头的技术问题，其包括线阵CCD模块、主控制器、伺服驱动器、联动机构、行走机构、焊剂盒和机头；联动机构包括机架、工作台、机头安装架、丝杠副、伺服电机，伺服电机与机架连接，丝杠副与伺服电机的输出轴连接，工作台的内侧面与丝杠副上的螺母连接，机头安装架与工作台的外侧面连接；机架固定连接在行走机构上；机头连接于机头安装架上，焊剂盒连接于机头安装架上，线阵CCD模块连接于焊剂盒上；本实用新型广泛用于埋弧焊等其他焊接技术领域。

技术领域

本实用新型涉及埋弧焊技术领域，具体而言，涉及一种基于线阵CCD的焊缝自动跟踪装置。

背景技术

众所周知，埋弧焊具有自动化程度高、生产效率高、焊缝成形好，没有弧光辐射等优点。高技术工业生产对厚板焊接的质量要求越来越高，使埋弧焊具有日益广阔的应用前景。

在埋弧焊作业过程中，埋弧焊的焊炬应始终与焊缝位置对应，但由于焊接小车导轨与焊缝位置偏移、电弧在焊剂层下不可见等原因,经常出现机头与焊缝偏离的现象,严重影响了焊接质量。为了保证机头对准焊缝中心，焊前必须认证调整机头的位置。在焊接作业过程中，也需要采取措施保证机头对准焊缝中心，从而提高焊接生产率和焊缝质量。

目前，焊缝跟踪技术是保证机头对准焊缝中心的有效手段。所谓焊缝跟踪，是指以焊炬为被控对象，焊炬相对于焊缝中心位置的偏差作为被调量，通过机械、视频、激光等传感测量手段，控制焊炬使其在整个焊接过程中始终与焊缝对口。基于视频检测处理的跟踪技术应用越来越多，比如专利号为201410820791.2，名称为“基于视频分析的焊缝检测与跟踪方法”的中国发明专利公开了采用PID算法的焊缝跟踪方法，然而，该焊缝跟踪技术存在以下技术问题：

(1)控制滞后，对中准确度低，定位误差比较大；

(2)调整机头移动时，机头的位移量精度低；

(3)无法快速地纠偏机头；

(4)导致最终焊接质量低。

发明内容

本实用新型就是为了解决现有基于视频检测处理的焊缝跟踪技术控制滞后，对中准确度低，定位误差比较大，无法快速地纠偏机头的技术问题，提供了一种控制过程无滞后，对中准确度高，定位误差小，能够快速纠偏的基于线阵CCD的焊缝自动跟踪装置。

本实用新型的技术方案是，包括线阵CCD模块、主控制器、伺服驱动器、联动机构、行走机构、焊剂盒和机头；

联动机构包括机架、电机支架、工作台、机头安装架、上导轨组件、下导轨组件、丝杠副、伺服电机和联轴器，电机支架与机架连接，伺服电机与电机支架连接；机架包括支撑梁、底座、上安装梁、下安装梁、左头安装板和丝杠支撑座安装板，下安装梁与支撑梁的上端连接，上安装梁和下安装梁平行设置，左头安装板与下安装梁的左端垂直连接，丝杠支撑座安装板与下安装梁的右端垂直连接；上安装梁的左端与左头安装板垂直连接，上安装梁的右端与丝杠支撑座安装板垂直连接；

上导轨组件与上安装梁连接，下导轨组件与下安装梁连接；上导轨组件和下导轨组件分别设有滑块；

丝杠支撑座安装板上连接有丝杠支撑座，丝杠副的左端通过联轴器与伺服电机的输出轴连接，丝杠副的右端与丝杠支撑座连接；

工作台的内侧面垂直连接有螺母座，丝杠副上的螺母与螺母座连接，上导轨组件和下导轨组件上的滑块分别与工作台的内侧面连接；机头安装架与工作台的外侧面连接；

底座固定连接在行走机构上；机头连接于机头安装架上，焊剂盒连接于机头安装架上，线阵CCD模块连接于焊剂盒上；

线阵CCD模块与主控制器电连接，主控制器的输出端与伺服驱动器的输入端连接，伺服驱动器的输出端与伺服电机连接。