一种补焊系统及智能补焊方法技术方案

本发明专利技术提供了一种补焊系统和智能补焊方法。该系统包括扫描器、扫描装置控制系统、焊接装置控制系统和焊枪。基于该系统的智能补焊方法包括对待补焊工件进行基准捕捉和位置确认，获取待补焊工件的初始信息，建立初始坐标系；根据所述初始信息生成补焊信息；根据所述补焊信息调用相应的焊接工艺；根据所述焊接工艺执行补焊操作。该补焊系统将补焊检查和补焊操作合二为一，补焊工艺参数实现了标准化调用，能够随机应对各种缺陷问题，提高产品质量的一致性和一次合格稳定性，以解决现有技术中补焊装置补焊自动化程度较低及补焊灵活性较差的技术问题。

A Repair Welding System and Intelligent Repair Welding Method

The invention provides a repair welding system and an intelligent repair welding method. The system includes scanner, scanner control system, welding device control system and welding torch. The intelligent repair welding method based on this system includes capturing the reference and confirming the position of the repair welding workpiece, obtaining the initial information of the workpiece to be repaired, establishing the initial coordinate system, generating the repair welding information according to the initial information, calling the corresponding welding process according to the repair welding information, and performing the repair welding operation according to the welding process. This repair welding system combines repair welding inspection and repair welding operation. The process parameters of repair welding are standardized, which can deal with various defects randomly, improve the consistency of product quality and the stability of first pass, and solve the technical problems of low automation and poor flexibility of repair welding in existing technology.

【技术实现步骤摘要】
一种补焊系统及智能补焊方法
本专利技术涉及钛合金铸件补焊
，具体涉及一种补焊系统及智能补焊方法。
技术介绍
传统的钨极氩弧焊为手工方式，由于人员的水平、熟练程度、补焊手法以及补焊参数的设置存在差异，导致焊后的铸件存在各种各样的焊后缺陷，对产品的返修带来质量和周期上的成本。随着科学技术的发展与进步，自动化补焊技术得以发展，比如上海航天精密机械研究所研发的钛合金自动补焊设备，实现了在焊箱外进行施焊，保护效果良好且操作性较强；哈尔滨锅炉厂有限责任公司研发的自动TIG补焊工艺，实现了程序控制补焊过程，并具有实时监控系统，定位准确后施焊过程稳定，得到性能良好的焊缝；上海电力股份有限公司吴泾热电厂研发的机器人双丝TIG在线修复成套自动化补焊系统，采用双送丝机构，可根据焊缝类型进行不同直径焊丝的切换，通过快速示教算法，可对焊缝进行定位跟踪；南京理工大学研发的中厚板铝合金双面双弧自动补焊系统，能够适应复杂工件的补焊；兰州理工大学研发的镍直缝焊管自动补焊设备，同时采用的等离子-TIG复合补焊工艺，可达到单面焊双面成形，焊缝成形美观，焊缝强度满足要求，焊缝质量较高；武汉星光石油化工设备有限公司研发的WZM1-315C全自动管板焊机在钛合金管板补焊上的应用中，其自主开发的补焊系统，可存储80套补焊程序工艺参数，适应多种补焊情况调用不同参数的特殊情况。然而，现有技术中虽然能够实现自动化补焊，但是补焊自动化程度较低，或者自动化程度涵盖的领域只有直焊缝，无反馈系统，无法使补焊机器人自动选择合适的补焊参数进行补焊，参数调节要靠人来设置，生产效率低，尤其是在钛合金铸件缺陷位置、缺陷类型或尺寸大小等随机的情况下，现有技术中的自动化补焊设备适应性差。综上，开发一种能够随机应对待补焊工件的各种缺陷问题，具有实时反馈系统的全自动补焊装置是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种补焊系统及智能补焊方法，该系统将补焊检查和补焊操作合二为一，补焊工艺参数实现了标准化调用，能够随机应对待补焊工件的各种缺陷问题，提高产品质量的一致性和一次合格稳定性，以解决现有技术中补焊装置补焊自动化程度较低及补焊灵活性较差的技术问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供了一种补焊系统。该补焊系统包括扫描器、扫描装置控制系统、焊接装置控制系统和焊枪，其中：扫描器，用于对待补焊工件执行扫描操作，获得初始信息；扫描装置控制系统，用于接收所述初始信息，并处理后生成补焊信息；焊接装置控制系统，用于接收所述补焊信息，并调用相应的焊接工艺；焊枪，用于接收所述焊接工艺并执行补焊操作。进一步的，所述初始信息包括待补焊位置处的平面位移信息和垂直于平面方向的位移信息；所述补焊信息包括待补焊位置处的位移信息和补焊量信息。进一步的，所述扫描装置控制系统包括扫描器控制中心、第一数据存储器、数据采集器、定位装置和传输装置，其中：所述扫描器控制中心，用于控制所述扫描器执行扫描操作；所述第一数据存储器，用于存储工件标准三维模型；所述数据采集器，用于接收所述初始信息，并将所述初始信息与所述第一数据存储器中的工件标准三维模型进行对比计算得到补焊信息；所述定位装置，用于对待补焊工件的补焊位置进行定位；所述传输装置，用于发送所述补焊信息至所述焊接装置控制系统。进一步的，所述定位装置包括第一位移传感器、第二位移传感器、第一位移控制器和第二位移控制器，其中：所述第一位移传感器，用于获取待补焊位置处的平面位移信息；所述第二位移传感器，用于获取待补焊位置处的垂直于平面方向的位移信息；所述第一位移控制器，用于控制所述第一位移传感器执行平面位移信息的获取；所述第二位移控制器，用于控制所述第二位移传感器执行垂直于平面方向的位移信息的获取。进一步的，所述传输装置包括第一A/D转换器和第二A/D转换器，其中：所述第一A/D转换器，用于将所述平面位移信息转换成数字信号，并发送至焊接装置控制系统；所述第二A/D转换器，用于将所述垂直于平面方向的位移信息转换成数字信号，并发送至焊接装置控制系统。进一步的，焊接装置控制系统包括第二数据存储器和信息调用装置，其中：所述第二数据存储器，用于存储焊接工艺参数；信息调用装置，用于接收所述数字信号，并与存储在所述第二数据存储器中的焊接工艺参数进行对比，发送相对应的焊接工艺至焊枪。为了实现上述目的，根据本专利技术的第二方面，提供了一种智能补焊方法。该智能补焊方法包括以下步骤：对待补焊工件进行基准捕捉和位置确认，获取待补焊工件的初始信息，建立初始坐标系；根据所述初始信息生成补焊信息；根据所述补焊信息调用相应的焊接工艺；根据所述焊接工艺执行补焊操作。进一步的，根据所述初始信息生成补焊信息包括：将所述初始信息与工件标准三维模型进行比较计算，得到补焊信息。进一步的，根据所述补焊信息调用相应的焊接工艺还包括：将所述补焊信息转换为数字信号。进一步的，根据所述补焊信息调用相应的焊接工艺包括：将所述数字信号与焊接工艺参数进行对比，发送相对应的焊接工艺至焊枪。在本专利技术实施例中，采用将扫描装置互联到补焊装置内，使得补焊检查和补焊操作合二为一，能够随机应对待补焊工件各种缺陷问题，并且补焊工艺参数实现了标准化调用，具有识别、检验、判断、启动修复等功能，焊后缺陷大幅度降低，提高了产品质量的一致性和一次合格稳定性，降低了生产成本并提高了生产效率，从而解决了现有技术中补焊装置补焊自动化程度较低及补焊灵活性较差的技术问题。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术中补焊系统的结构示意图；图2为本专利技术中补焊系统的硬件结构框图；图3为本专利技术中智能补焊方法的实施例流程图。图中：1、焊枪；2、扫描器；3、待补焊工件；4、扫描装置控制系统；5、焊接装置控制系统；6、扫描器控制中心；7、第一数据存储器；8、数据采集器；9、定位装置；10、第一位移传感器；11、第二位移传感器；12、第一位移控制器；13、第二位移控制器；14、传输装置；15、第一A/D转换器；16、第二A/D转换器；17、第二数据存储器；18、信息调用装置。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本专利技术公开了一种补焊系统，如图1所示，该补焊系统包括扫描器2、扫描装置控制系统4、焊接装置控制系统5和焊枪1，其中：扫描器1，用于对待补焊工件3执行扫描操作，获得初始信息；扫描装置控制系统4，用于接收初始信息，并处理后生成补焊信息；焊接装置控制系统5，用于接收补焊信息，并调用相应的焊接工艺；焊枪1，用于接收焊接工艺并执行补焊操作。上述实施例中，首先由扫描器1执行对待补焊工件3的扫描操作，获得初始信息，然后将上述初始信息发送至扫描装置控制系统4，扫描装置控制系统4接收上述初始信息后，处理并生成补焊信息，然后将上述补焊信息发送至焊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种补焊系统，其特征在于，包括扫描器、扫描装置控制系统、焊接装置控制系统和焊枪，其中：扫描器，用于对待补焊工件执行扫描操作，获得初始信息；扫描装置控制系统，用于接收所述初始信息，并处理后生成补焊信息；焊接装置控制系统，用于接收所述补焊信息，并调用相应的焊接工艺；焊枪，用于接收所述焊接工艺并执行补焊操作。

【技术特征摘要】
1.一种补焊系统，其特征在于，包括扫描器、扫描装置控制系统、焊接装置控制系统和焊枪，其中：扫描器，用于对待补焊工件执行扫描操作，获得初始信息；扫描装置控制系统，用于接收所述初始信息，并处理后生成补焊信息；焊接装置控制系统，用于接收所述补焊信息，并调用相应的焊接工艺；焊枪，用于接收所述焊接工艺并执行补焊操作。2.根据权利要求1所述的补焊系统，其特征在于，所述初始信息包括待补焊位置处的平面位移信息和垂直于平面方向的位移信息；所述补焊信息包括待补焊位置处的位移信息和补焊量信息。3.根据权利要求2所述的补焊系统，其特征在于，所述扫描装置控制系统包括扫描器控制中心、第一数据存储器、数据采集器、定位装置和传输装置，其中：所述扫描器控制中心，用于控制所述扫描器执行扫描操作；所述第一数据存储器，用于存储工件标准三维模型；所述数据采集器，用于接收所述初始信息，并将所述初始信息与所述第一数据存储器中的工件标准三维模型进行对比计算得到补焊信息；所述定位装置，用于对待补焊工件的补焊位置进行定位；所述传输装置，用于发送所述补焊信息至所述焊接装置控制系统。4.根据权利要求3所述的补焊系统，其特征在于，所述定位装置包括第一位移传感器、第二位移传感器、第一位移控制器和第二位移控制器，其中：所述第一位移传感器，用于获取待补焊位置处的平面位移信息；所述第二位移传感器，用于获取待补焊位置处的垂直于平面方向的位移信息；所述第一位移控制器，用于控制所述第一位移传感器执行平面位移信息的获取；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李广东，石岳良，
申请(专利权)人：北京百慕航材高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11