[实用新型]一种适用于船用管电弧焊的坡口检测装置

说明书

本实用新型涉及一种适用于船用管电弧焊的坡口检测装置，属于焊接检测技术领域。技术方案是：支架（7）两侧分别设置激光源（6）和摄像头（5），支架上设置与摄像头（5）匹配的磁环（10），反光镜（9）设置在激光源下方；一体化外壳（1）的下端面设有孔一（11）和孔二（12），激光源发射激光束经反光镜（9）通过孔一发射到焊接坡口上，形成激光束路径（L），激光束路径（L）与反光镜之间形成夹角α。本实用新型通过设置反光镜减小坡口检测装置体积；通过调整激光源发射的激光束与反光镜之间的夹角，改变激光光线的入射角度；摄像头匹配磁环，提高检测精度高；一体化外壳内设水冷通道，满足船用管焊接的恶劣工作条件。

技术领域

本实用新型涉及一种适用于船用管电弧焊的坡口检测装置，尤其是船用管焊接用坡口检测装置，属于焊接检测技术领域。

背景技术

自动化焊接时，工件往往受加工、装配过程中产生的尺寸误差和位置偏差以及焊接变形等因素影响，易发生焊枪偏离焊缝位置现象，影响焊接质量。因此需要精确检测焊缝坡口位置、尺寸，实时调整焊枪位置，保证焊接质量。常用的焊缝坡口检测技术主要有接触传感技术、电弧传感技术、激光传感技术等，其中激光传感技术具有不接触焊缝、检测精度和灵敏度高等特点而被广泛关注和研究。

激光传感技术的基本原理是：激光器生成的线或点结构光投射到被检测物体上发生漫反射，再通过接收镜头，在CMOS/CCD传感器上成像；根据三角测距原理计算生成被测物体的工作距离、位置、形状等信息；信息经分析处理后，反馈给控制系统，修正焊接位置偏差，实现焊缝跟踪。根据三角测距原理，激光入射光线与摄像头夹角越大，在CCD感光平面上的尺寸越大，检测精度越高，但这同时也导致已有技术的坡口检测装置尺寸也越大，使其应用和安装使用受限。如何减小坡口检测装置的体积并提高检测精度，是本领域亟待解决的技术问题。

特别是在船用管焊接时，间隙和错边等组对精度差，熔池附近环境温度较高，焊接烟尘和飞溅大，弧光强烈，跟踪装置的工作条件恶劣，检测结果的稳定性和一致性易受影响，传感设备稳定性差。已有技术的坡口检测装置不能满足上述技术要求。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种适用于船用管电弧焊坡口检测装置，通过设置反光镜减小坡口检测装置体积；通过调整激光源发射的激光束与反光镜之间的夹角，改变激光光线的入射角度，使摄像头可清晰、精确地检测焊接坡口位置、形状及尺寸，摄像头匹配磁环，提高检测精度高，同时提高冷却效果，满足船用管焊接的恶劣工作条件，解决了背景技术中存在的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种适用于船用管电弧焊的坡口检测装置，一体化外壳内设有支架、激光源、摄像头、磁环和反光镜，支架两侧分别设置激光源和摄像头，支架上设置与摄像头匹配的磁环，反光镜设置在激光源下方；一体化外壳的下端面设有孔一和孔二，激光源发射激光束经反光镜通过孔一发射到焊接坡口上，形成激光束路径，激光束路径与反光镜之间形成夹角α；所述孔二内设置滤光片，滤光片设置在摄像头下方。

所述一体化外壳内部侧面设有水冷通道一、水冷通道二和连通水道，水冷通道一和水冷通道二通过连通水道连通，一体化外壳顶部设有快速接头一和快速接头二，水冷通道一与快速接头一连接，水冷通道二与快速接头二连接。

所述一体化外壳底部设置遮挡板，遮挡板为U型结构，设置在孔二周围，U型结构开口朝向孔一。激光束经反光镜通过孔一发射到焊接坡口，遮光板起遮挡作用，使激光束经漫反射通过孔二进入摄像头内。

所述U型结构由两个弧形板和一个矩形板连接而成，两个弧形板对称设置在矩形板两端。

所述一体化外壳上设有盖板。

所述激光束路径与反光镜之间的夹角α为5°～45°。

所述激光源为线激光，激光源发射的激光束宽度为80nm～300nm，激光功率为0～150mW，波长为660nm，聚焦位置线宽为50～200um。